Ingeniería de origami: ¿Florecen temprano las naves espaciales plegables?
Instrucciones, un pequeño papel, se dobla varias veces y ¿está listo el avión de la habitación? No es tan fácil. Pero los componentes que huyen como flores prometen formar parte de una infraestructura plegable en el espacio. Los expertos ahora han descrito las matemáticas detrás de esto.
© BYU Photo; Elaboración: Spectrum of Science (sección)
Las «razones de floración» son una nueva familia Origamif. Se doblan en una forma de tres dimensiones desde un estado plano, similar a una flor.
El arte japonés del papel plegable también ha sido práctico en biomedicina y viajes espaciales desde principios de los 90 con ingeniería de origami. La ventaja decisiva: lo que se puede doblar es más fácil de transportar. Los paneles solares y los telescopios desarrollables son bienvenidos, en particular para las misiones espaciales, que deben prestar especial atención al espacio limitado a bordo. El ingeniero Larry Howell y su equipo de la Universidad Brigham Young en Utah quieren integrar los tipos de plegamiento utilizados hasta ahora. En una publicación en agosto de 2025, definieron las flores entre las familias de origami, las «razones de floración». Estas asociaciones se caracterizan por técnicas anteriores.
En su forma doblada, las flores de origami son platos simétricos y rotacionales. Esto significa que se traducen en la misma estructura si la gira alrededor de su centro a un cierto punto de vista. Luego se doblan radialmente y en un movimiento líquido (no frecuente) en una forma de tres dimensiones más grande. Parece una canasta de flores o un tazón.
Hasta ahora, el viaje en el espacio ha utilizado diseñadores de origami, especialmente en los paneles de piso solar. El plegamiento de Miura de SO solo permite objetos planos. Aquí las flores de origami ahora abren nuevas perspectivas: se pueden almacenar en forma, pero se abren en una estructura curva de tres dimensiones. En el futuro, esto permite plegar niveles telescópicos, que se traducen en un área curva en la órbita.
Si desea construir una flor de origami, según Howell, está sujeto a reglas claras. Hay una variedad en el medio de cada modelo. Segmentos tranquilos en línea en este borde de polígono. Vienen de un modelo periódico doble, es decir, un modelo de nodo infinito que se repite regularmente en dos direcciones, como en la estructura de las viejas baldosas de baño. Con estos elementos constitutivos, las flores pueden componerse en ciertos requisitos. En su trabajo, los expertos describen la imagen matemática que especifica cómo la esquina y el tamaño de la geometría del segmento correspondían al polígono central y cómo los elementos deben organizarse entre sí. De esta manera, las razones pueden diseñarse de manera confiable y uniforme.
Las clases de origami son prometedoras: las estructuras son más estables debido al modelo similar al círculo, se desarrollan ligeramente y sin problemas y ofrecen formas de tres dimensiones y curvas. Gracias a modelos de plegamiento matemático cada vez más precisos, son versátiles. Con su ayuda, los telescopios, las antenas, los hábitats espaciales y otras grandes estructuras para los viajes espaciales podrían florecer literalmente.
Wang, Z. et al., Hechos de la Royal Society a 10,1098/RSPA.2025.0299, 2025
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