الأوريجامي ومستقبل الهندسة

الأوريجامي ومستقبل الهندسة

27 سبتمبر , 2019

الملخص:

عملية طي الورق لتشكيل طائرة ورقية، عملية بطيئة تدريجية كعملية تفكيك مصفوفات من الألواح الشمسية في الفضاء، ولكن في عمليات التشكيل الأخرى السرعة مهمة للغاية، ففي مقالة نشرت في ديسمبر في صحيفة ريفيو ليترز قال باحثون من جامعة نورث إيسترين بأنه من الممكن تغيير هندسة بناء مستوحى من الأوريجامي في أقل من ثانية. 

Here’s how origami could be used to shape the future of engineering

وقال ساميول فيلتون الأستاذ المساعد في الهندسة الصناعية الميكانيكية: (لن نتمكن من الانتقال من شكل إلى أخر بسرعة وحسب – أقل من الثانية- وبل يمكننا الاعتماد على هذه التقنية). 

التصميم الذي صممه كلاً من فيلتون وخريج كلية الهندسة الطالب تشانج ليو، يبدو بسيطًا للعيان فهو يتكون من أثني عشرة قطعة بلاستيكية مركبة مع بعضها البعض على شكل حرف “y” ويفصل بين كل قطعة والأخرى مفصلة، وبالاعتماد على مقدار ثني المفصلات يمكننا تشكيل 17 شكلًا مختلفًا. 

اكتشف الباحثون أن بإمكانهم تحريك التصميم وتشكيله إلى أشكال مختلفة باستخدام محرك واحد يستطيع بسرعة فتح وإغلاق المفصلة التي أسفل شكل حرف “y”. الشكل الناتج يعتمد على مدى اتساع المفصلات قبل أن تعود لوضعها الطبيعي.

Here’s how origami could be used to shape the future of engineering

كما نعرف تتطلب الهندسة المستوحاة من الأوريجامي تحكم دقيق بكل مفصلة لنقل اللوحات الصلبة إلى مكانها المطلوب باحترافية، ولكن استخدم فيلتون وليو لوحات مرنة نوعًا ما وإذا أثرنا عليها بقوة دفع قليلة فستتأرجح بسرعة كل مفصلة مرة إلى الأمام ومرة إلى الخلف متنقلةً بين الموضعين، كسوار سلاب والذي كان موضة عابرة في التسعينيات الميلادية “وهو سوار يتكون من طبقات وفولاذ مرن لا يصدأ ونابض ثنائي مغطى بالسيليكون أو البلاستيك”.

قال فيلتون: (إنه سريع ويمكن إعادة تشكيلة طوال الوقت، وهذه الصفة نادرة عند تشكيل الأوريجامي). 

قال الباحثون بأنه يمكننا استخدام هذا التصميم لهندسة تصاميم أخرى مستوحاة من الأوريجامي في المناطق الهندسية.

ركز فيلتون تحديدًا على بناء مصفوفات من الأنتينات يمكنها أن تتشكل بسرعة لتغطي بفاعلية مساحات هندسية واسعة.

تتركب المصفوفات من عدة مستقبلات تعمل معًا لتتبع الإشارات وتحديد اتجاه انبعاثها.

عندما تكون المصفوفات ثابتة تصبح أقوى في التقاط الشارات من اتجاه واحد فقط ولكي تحصل على معلومات أكثر فيجب أن تتحرك.

قال فيلتون: (إذا جعلنا المصفوفة المستوحاة من الأوريجامي متصلة فستعمل كالمستقبلات وسنتمكن من ربط العديد من المستقبلات لتعمل بنفس الآلية وبدلًا من تشغيل مستقبل واحد سنتمكن من تشغيل كل المستقبلات دفعة واحدة ويمكننا تغيرهم قليلًا أيضًا).

وقال أيضاً بأن إعادة توجيه مصفوفة من المستقبلات بتشكيلها إلى شكل أخر أسهل من استخدام أحد الطرائق الحالية. يمكننا أن نتحكم بالعديد من المستقبلات ولذلك يمكننا أن نصغر حجم المصفوفات ونستخدمها في الطائرات بلا طيار وغيرها من التقنيات التي يكون فيها الوزن والمسافة عاملان أساسيان. 

يتطلع فيلتون وليو إلى انتهاز أي فرصة لتطبيق اكتشافهم على الروبوتات وقال فيلتون: (نظريًا يمكننا أن نطوي كل شيء باستخدام الأوريجامي).

ترجمة: روان الرفاعي

تدقيق: صالح احمد
تويتر: @alsahlisaleh

المصدر: Here’s how origami could be used to shape the future of engineering


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية