A beleza do origami agrada tanto aos olhos quanto à mente. Desenhos em papel podem render obras esculturais detalhadas de animais e flores.
Eles também empregam princípios matemáticos poderosos. Desde a década de 1960, a engenharia e o design modernos têm sido capazes de aproveitar a beleza e o poder das técnicas de origami para introduzir alternativas eficientes que podem ser vistas em muitas disciplinas científicas hoje.
10 Abrigos de Emergência
Tubos com zíper podem ser usados para socorro em desastres naturais ou abrigos de emergência . Eles foram criados por pesquisadores incríveis da Universidade de Illinois, do Instituto da Geórgia e da Universidade de Tóquio.
Eles são simplesmente dois pedaços de papel em zigue-zague colados. Embora uma única tira de papel possa ser bastante flexível, duas peças se interligarão em um desenho de tubo. Isso fornece uma estrutura muito mais forte e resiliente.
Os materiais que podem ser usados para este projeto incluem papel, plástico ou metal. Pode ser tão grande quanto uma casa ou microscopicamente pequeno. Os tubos podem ser transformados em abrigos, edifícios ou pontes, combinando ângulos geométricos para cada finalidade. [1]
9 Envenenamento de bateria
Se alguém engoliu acidentalmente uma bateria tipo botão , isso pode salvar sua vida. Em 2017, ocorreram 3.244 casos de ingestão de pilhas – quase 2.000 deles por crianças menores de seis anos. [2]
Este desenho de origami tem um ímã permanente dobrado e engolido dentro de uma cápsula de gelo. É capaz de levar remédios para locais específicos do corpo. Um ímã é usado para manipular onde o robô vai no corpo, e o bot se move em um movimento “stick-slip”. As protuberâncias podem aderir a uma superfície dentro do corpo e escapar com os movimentos do corpo. O dispositivo também se move quando entra em contato com fluidos estomacais.
O robô de origami funciona permitindo que o campo magnético fora do corpo ajude a processar a bateria através do sistema digestivo antes que qualquer dano aconteça à pessoa. Em vez de papel, o desenho do origami foi feito a partir de intestinos de porco secos, normalmente usados em tripas de salsicha.
Esta ideia e design engenhosos são fruto da imaginação de pesquisadores do MIT, da Universidade de Sheffield e do Instituto de Tecnologia de Tóquio.
8 Espaço
As missões espaciais utilizam combustível nuclear para alimentar a tecnologia de exploração da galáxia . Esta fonte de energia não é particularmente económica e tem um prazo definido até se esgotar. Com os programas espaciais dificultados por orçamentos limitados para missões de energia, a capacidade de combinar energia solar e nuclear significaria missões mais longas com menos despesas.
Shannon Zirbel, da Universidade Brigham Young, imaginou uma maneira de usar a antiga arte do origami para um dia fazer isso. Os painéis solares (painéis) atuais são feitos de peças retangulares que se desdobram no espaço como um acordeão. Mas seu tamanho e peso limitam o tamanho dos conjuntos e, portanto, a quantidade de energia solar que pode ser capturada.
O Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, a Universidade Brigham Young, e Robert Lang, um especialista em origami, sugeriram um design mais eficiente baseado nos princípios do origami. Isto poderia produzir até 250 quilowatts de energia em comparação com os 84-120 quilowatts produzidos pelos painéis solares da Estação Espacial Internacional.
Baseado na dobra Miura, inventada pelo astrofísico japonês Koryo Miura, o seu design abre-se como uma flor para se expandir numa área grande, plana e circular. Projetos simples que remetem às técnicas de origami já estão em uso na exploração e pesquisa espacial, mas a equipe está constantemente em busca de métodos mais eficientes de implantação de matrizes espaciais para missões. [3]
7 O oceano
Robert Wood, da Universidade de Harvard, criou um design inspirado no origami para permitir que animais marinhos de corpo mole fossem capturados em mergulhos em águas profundas sem prejudicá-los. O design do robô tinha que ser simples, pois muitas coisas podem dar errado nessas profundidades e não há meios de resolver quaisquer problemas sem vir à tona.
Wood decidiu-se por um conjunto de cinco braços de triângulos e pentágonos interconectados que se dobram em um compartimento de 12 lados. Lesmas marinhas, esponjas e corais poderiam ser facilmente capturados usando o agarrador, que é animado por um único motor e acoplado a um submarino robótico.
Além disso, os grabbers são todos impressos em 3D em poucas horas. Portanto, temos os meios para revolucionar os métodos pelos quais os biólogos marinhos conduzem pesquisas em profundidades tão inóspitas. [4]
6 Escudos
O professor de engenharia mecânica Larry Howell, da Universidade Brigham Young, inventou um escudo à prova de balas baseado em um padrão dobrável que remonta a quase 100 anos. Os escudos à prova de balas usados hoje podem pesar 40 kg (90 lb) ou mais e proteger apenas uma pessoa por vez.
Usando uma antiga técnica de origami, Howell projetou um escudo que pesa apenas 25 kg (55 lb) e é largo o suficiente para proteger várias pessoas ao mesmo tempo. Melhor ainda, o design aprimorado pode ser facilmente dobrado no porta-malas de um veículo policial.
O produto precisava de algumas melhorias adicionais para garantir que o tecido grosso à prova de balas pudesse dobrar como papel. Os engenheiros resolveram o problema costurando painéis rígidos nas áreas macias entre as placas, que então se comportavam como dobradiças. [5]
5 Músculos
Os robôs geralmente têm movimentos bruscos que tornam a interação com organismos vivos difícil e potencialmente prejudicial.
Pesquisadores da Universidade de Harvard e do MIT projetaram músculos artificiais semelhantes a origami que podem levantar objetos até 1.000 vezes o seu próprio peso. É o equivalente a um pato conseguir levantar um carro.
Usando a pressão da água ou do ar, esses músculos têm a força que faltava em outros designs suaves que também eram flexíveis e hábeis. Eles se parecem com esqueletos dobrados cobertos por sacos cheios de líquido que entram em colapso e se contraem como músculos reais quando um vácuo é aplicado. Eles podem ser usados para exploração espacial e de águas profundas, bem como para dispositivos cirúrgicos em miniatura ou exoesqueletos robóticos vestíveis. [6]
4 Airbags
Robert J. Lang desistiu de sua carreira como físico e matemático prolífico na NASA para se dedicar ao seu primeiro amor: dobrar papel. Lang foi contratado pela empresa de engenharia alemã EASi Engineering para ajudar no projeto de um airbag usando técnicas de origami.
Durante uma colisão , um airbag deve inflar totalmente em apenas milissegundos. Ele também precisa ser firme o suficiente para impedir que uma pessoa em aceleração se machuque enquanto a amortece. A simulação computacional do projeto é crítica e os inventores devem ser especialistas em termodinâmica, engenharia, física e geometria.
O origami começa com uma única folha de papel onde polígonos podem ser dobrados em um desenho, mas um airbag expandido não se parece em nada com uma folha de papel. Lang usou um algoritmo chamado “molécula universal” para criar um airbag com facetas poliédricas que poderiam se dobrar em um pequeno espaço e depois se abrir em um dispositivo que protegeria motoristas e passageiros sem causar danos no impacto. [7]
3 Stents
Um stent é um tubo flexível que pode ser dobrado em uma estrutura minúscula, inserido em áreas problemáticas do corpo e depois expandido. Os stents esofágicos são usados no trato gastrointestinal para tratar cânceres encontrados no ducto biliar e no esôfago.
Isto é vital porque muitos destes cancros são inoperáveis e não respondem ao tratamento convencional. Esses stents podem permitir que o paciente engula instantaneamente. Eles restauram o fluxo biliar e muitas vezes tornam a internação hospitalar desnecessária para o indivíduo afetado.
Zhong You, da Universidade de Oxford, desenvolveu um stent cardíaco baseado nas técnicas da “base de bomba d’água” de origami que se expande de maneira semelhante às populares caixas de origami expansíveis. Feito de materiais plásticos, é pequeno o suficiente para passar por um cateter. Uma vez posicionado, o stent pode ser inflado para abrir as artérias. [8]
2 Implantes de retina
Sergio Pellegrino, pesquisador do Instituto de Tecnologia da Califórnia, desenvolveu um implante de retina inspirado no origami que cria uma estrutura 3D a partir de uma 2D, um conceito vital para este design incrível. Os implantes são construídos a partir de filme 2-D de parileno-C e transformados em estruturas esféricas 3-D para ajudar pessoas com retinite pigmentosa e degeneração macular relacionada à idade. [9]
Estas condições resultam na perda de fotorreceptores que respondem à luz . O design elástico acomoda uma variedade de tamanhos de retina e permite que muitos eletrodos sejam colocados perto da retina para retransmitir sinais elétricos de uma câmera colocada perto do globo ocular. O dispositivo pode ser construído de forma plana para manter os custos baixos.
1 Lutando contra o câncer
Katerina Mantzavinou, estudante de doutoramento no MIT, trabalhou em implantes para administrar doses uniformes de quimioterapia a pacientes cujos cancros se tinham espalhado para o abdómen. Os cirurgiões e oncologistas que colaboraram com sua equipe explicaram que um desenho em folha seria melhor do que o modelo de tubo existente para aumentar a área de superfície alcançada pelo medicamento.
Tendo alguma experiência no uso de desenhos de origami em engenharia biomédica, ela percebeu que as ferramentas precisavam ser mais estreitas que 1 centímetro (0,4 pol.) Para alcançar a área. Eles também precisavam se desenrolar no corpo. [10]
Polímeros elásticos contendo os medicamentos foram usados para criar os padrões de dobramento que foram impressos em 3D. Devido aos seus protótipos, Mantzavinou ganhou o prêmio de imagem do MIT Koch Institute em 2018. Atualmente, ela está pesquisando como tornar os protótipos mais finos para realizar totalmente o design.
Leia mais sobre designs inspirados em origami em 10 artesanatos fascinantes e 10 invenções épicas que ganham vida no MIT .
