האוריגמי שמסוגל לשאת משקלים עצומים — ועשוי להציל חיים

This post is also available in: English (אנגלית)

כוחות חירום וארגוני סיוע הומניטרי מתמודדים שוב ושוב עם אותה בעיה: כיצד לפרוס מחסות קלים אך חזקים במהירות, באזורי אסון שבהם יכולת ההובלה מוגבלת וההרכבה חייבת להיות מיידית. חומרים קונבנציונליים כבדים מדי או קורסים תחת לחץ, ומבנים הניתנים לפריסה מהירה מקריבים לרוב חוזק עבור ניידות. מחקר חדש, בהובלת חוקר צעיר, מציע כי קיפולים בהשראת הטבע עשויים לספק פתרון אחר.

על פי דיווח של Interesting Engineering, החוקר ביקש לענות על שאלה מעשית: האם דפוס הקיפול מיורה־אורי (Miura-ori), הידוע בחוזקו וביכולתו להתקפל לצורה קומפקטית, יכול להתאים למבנים ניידים הניתנים לפריסה מהירה. לשם כך יצר 54 גרסאות שונות של הקיפול, שינה את גודל הלוחות, זוויות הקיפול וסוגי הנייר, ובחן כמה משקל יכול לשאת כל מבנה לפני קריסה.

התוצאות עלו על כל הציפיות. אחד העיצובים נשא משקל הגדול פי 10,000 ממשקלו העצמי – נתון שהחוקר תיאר כ"מונית הנושאת מעל 4,000 פילים". לוחות קטנים יותר וזוויות קיפול חדות יותר יצרו מבנים חזקים ועמידים במיוחד, ולמרבה ההפתעה, נייר מדפסת רגיל הפגין יחס חוזק־משקל טוב יותר מאשר נייר עבה יותר.

עבור גופי ביטחון וביטחון־פנים, מבנים מתקפלים חזקים במיוחד יכולים לאפשר מחסות מהירים לפריסה, מחסומים עמידים לפיצוץ, לוחות הגנה קלים, ותשתיות לוגיסטיות מודולריות לשטח. ניתן לשנע אותם בעודם שטוחים, לפרוס לפי דרישה, ולהקשיחם ללא צורך בכלים מיוחדים. אלו מהווים יתרון משמעותי בתנאי חירום.

העבודה מדגישה כיצד עיצוב גאומטרי יכול להשפיע דרמטית על חוזק מבני, גם כשמשתמשים בחומרים הפשוטים ביותר. הממצאים מהווים בסיס למהנדסים החוקרים מבנים אולטרה־קלים ועתירי חוזק, היכולים לתמוך בפעילות חירום, משימות שטח או מקלטים זמניים באזורים מרוחקים.

ככל שהמחקר על מבנים ניידים מתפתח, עיצובים בהשראת אוריגמי עשויים להפוך לכלים מעשיים במצבים שבהם ניידות, חוזק ומהירות פריסה חיוניים.