Des abris militaires aux panneaux solaires en passant par les batteries et les drones, les ingénieurs continuent de prouver que l’origami peut être une source d’inspiration pour plus que de simples oiseaux en papier. La dernière création inspirée par l’ancien art du pliage en papier est une nouvelle conception d’un « tube à fermeture à glissière » formée de structures de papier avec une rigidité suffisante pour supporter du poids, mais qui peut être plié à plat pour son transport ou son stockage. Conçu par des chercheurs de l’Université de l’Illinois à Urbana-Champaign, du Georgia Institute of Technology et de l’Université de Tokyo, le tube de glissière repose sur une technique du pliage de l’origami appelé Miura-ori. C’est une méthode où les plis en zigzag sur une feuille de papier permettent de la replier en un très petit espace.
Individuellement, des morceaux de papier pliés avec la technique Miura sont très flexibles et peuvent être rabattus à plat, mais en collant les deux ensemble, les chercheurs ont créé un tube qui est plus rigide et ne se replie pas dans de multiples directions. Puis, par l’emboîtement de deux tubes d’une manière analogue à une fermeture à glissière, le résultat est une structure qui est beaucoup plus rigide et plus difficile à tordre ou plier.
« La géométrie joue vraiment un rôle», explique le professeur Glaucio Paulino de la Georgia Tech. «Nous mettons deux tubes ensemble d’une manière étrange. Ce que nous voulons est une structure qui est souple et rigide en même temps. Ceci est juste le papier, mais il a un très grande rigidité. »
Les modèles de pliage « Miura » forment un zigzag de parallélogrammes et l’angle peut varier entre les différentes feuilles. Les chercheurs disent que la configuration de fermeture à glissière fonctionne même avec deux tubes qui ont des angles différents, ce qui leur permet de combiner des tubes avec des géométries différentes pour faire des structures tridimensionnelles, comme un auvent ou une tour.
« La possibilité de changer la fonctionnalité en temps réel est un réel avantage dans l’origami, » ajoute le chercheur diplômé de l’Illinois Evgueni Filipov. « En ayant ces structures transformables, vous pouvez changer leur fonctionnalité et leur rendre adaptable. Elles sont reconfigurables. Vous pouvez modifier les caractéristiques des matériaux:.. Vous pouvez les rendre plus rigide ou plus souples en fonction de l’usage prévu. »
Bien que les chercheurs aient démontré la technique en utilisant des prototypes en papier, cela pourrait également être appliqué à d’autres matériaux minces, tels que le plastique et le métal. En outre, la technique est évolutive et peut être utilisée depuis les robots microscopiques jusqu’aux appareils biomédicaux, en passant par les bâtiments et les ponts.
« Toutes ces idées sont applicables à partir l’échelle nanométrique et micrométrique jusqu’à de grandes échelles et même des structures que la NASA pourrait déployer dans l’espace», explique Glaucio Paulino. « Selon votre intérêt, les applications sont infinies. Nous avons à peine effleuré la surface. Une fois que vous avez un concept puissant, pour lequel vous pouvez accoupler la technique de fermeture à glissière, vous pouvez explorer des applications dans de nombreux domaines différents. »
Et aller plus loin est que les chercheurs prévoient de le faire, en examinant de nouvelles combinaisons de tubes avec différents angles de pliage et en appliquant la technique sur différents matériaux.
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