Origami: Uma inovação na Engenharia Estrutural

bandeira do brasil 1 - ( bandeira-do-brasil )Pesquisadores desenvolveram uma nova tecnologia, chamada “zippered tube”, a qual faz estruturas de papel rígidas o suficiente para suportar cargas e também serem dobráveis para fins de transportes e armazenamento.

A equipe – formada por pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, do Instituto de Tecnologia de Geórgia e da Universidade de Tóquio – afirma que o método poderia ser aplicado a outros materiais, incluindo plástico ou metal, a fim de transformar estruturas desde móveis até estruturas e robôs microscópicos,

O pesquisador graduado, Evgueni Filipov, o professor da Georgia Tech Gláucio Paulino e o professor da Universidade de Tóquio Tomohiro Tachi publicaram o trabalho deles na Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Paulino vê um potencial particular do “zippered tube” para montagem rápida de abrigos de emergência, ponte e outras estruturas úteis na iminência de um desastre natural.

“Origami se tornou, nos últimos cinco anos, o objetivo do estudo de muitos engenheiros e cientistas”, Filipov afirmou. “Muito disso se deve ao fato do crescimento da exploração espacial, na qual o uso dessas estruturas possibilitaria o lançamento de estruturas compactas, as quais se estenderiam ao chegar no espaço. Mas nós estamos começando a ver o quanto potencial a técnica tem quando aplicada também em outros campos da engenharia. Você poderia pré-fabricar algo em uma fábrica, compacta-lo para transporte e no canteiro de obras expandi-lo.”

Os pesquisadores têm usado a técnica de origami chamada dobradura Miura-ori. Eles fazem precisas dobras em ziguezague em tiras de papel, então colam duas tiras juntas para fazer um tubo. Enquanto um tira sozinha é altamente flexível, o tubo é mais rígido e não é dobrável em todas as direções.

Os pesquisadores tentaram acoplar tubos em diferentes configurações para ver se aquilo melhorava a rigidez estrutural das estruturas de papel. Eles descobriram que juntando dois tubos come se fossem um zíper fazia com que eles se tornassem muito mais rígidos e ainda mais difíceis de se dobrar ou torcer. Quando dobrada, a estrutura permanece plana, mas rapidamente e facilmente se expande em um tubo rígido.

 

“A geometria é um fator muito importante nisso” disse Paulino, um ex-professor de engenharia civil e ambiental.” Nós estamos pondo dois tubos juntos de uma maneira estranha. O que queremos é uma estrutura que seja flexível e rígida ao mesmo tempo. Isso é apenas papel, porém é incrivelmente rígido”.

A configuração em zíper aparentou funcionar mesmo com tubos que têm ângulos diferentes de dobramento. Combinando tubos de diferentes geometrias, os pesquisadores podem fazer uma variedade de estruturas em três dimensões, como pontes, coberturas ou torres.

“A habilidade de mudar funcionalmente em tempo real e uma grande vantagem do origami”, Filipov afirma.” Tendo essas estruturas transformáveis, você pode mudar a sua funcionalidade e torna-la adaptável. Elas são reconfiguráveis. Você pode mudar as características do material: Você pode fazer com que sejam mais rígidos ou flexíveis, dependendo do uso proposto”.

A equipe usou protótipos de papel para demonstrar como uma folha fina e flexível pode ser dobrada em estruturas funcionais. Mas além disso, essa técnica pode ser aplicada a outros materiais, Filipov diz. Aplicações em larga escala podem combinar painéis de metal o plástico com dobradiças.

Futuramente, os pesquisadores planejam explorar novas combinações de tubos, com diferentes ângulos de dobramento para construir novas estruturas. Eles também esperam aplicar a técnica em outros materiais e explorar aplicações desde construção em larga escala até mesmo em dispositivos biomédicos ou robóticos.

                                       

O periódico “Origami tubes assembled into stiff, yet reconfigurable structures and metamaterials” está disponível na PNAS.

Fonte:The engineer

Imagens: Georgia Tech

Traduzido e adaptado por PET Civil – UFC

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2 comentários sobre “Origami: Uma inovação na Engenharia Estrutural

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