Un metamaterial inspirat de kirigami, arta japoneză a tăierii hârtiei, poate suporta o masă de aproape 3.000 de ori mai mare decât cea proprie.
Metamaterialele au structuri care nu se regăsesc în natură, ceea ce le poate conferi caracteristici neobișnuite, precum rezistența ridicată la sarcină.
Zhang Hongying din cadrul Universității Naționale din Singapore și Jamie Paik din cadrul Institutului Federal de Tehnologie Elvețian din Lausanne au conceput un model kirigami, care formează o înveliș subțire de pătrate alternante. Carcasa poate fi îndoită în forme tridimensionale folosind un model computerizat creat de cei doi.
„Modelul de tablă te șah care se repetă permite distribuirea uniformă a greutății. „Raportarea acestei distribuții la grosimea foarte mică a suprafeței cvasi-2D este remarcabilă”, a declarat Paik.
Deși un cub de 5 centimetri realizat din material kirigami cântărește doar aproximativ 12 grame, Zhang și Paik au descoperit că acesta ar putea suporta o forță de 346 de newtoni, care este echivalentă cu o greutate de 35 de kilograme, deci de aproximativ 2.900 de ori mai grea decât cubul în sine.
Modelul celor doi cercetători poate calcula modul de îndoire a structurii 2D în diverse configurații complexe. Ei speră că acesta va fi folosit de cercetători din alte domenii în care sunt necesare structuri rezistente și ușoare, precum ingineria aerospațială sau medicina.
„Avantajul acestui tip de metamaterial este că el poate fi adaptat la diferite forme sau la diferite suprafețe și volume exterioare”, a declarat Fabrizio Scarpa din cadrul Universității din Bristol, Marea Britanie.
Producerea modelului este laborioasă din cauza faptului că structurile trebuie să fie pliate manual. „Pentru utilizări comerciale, procesul ar trebui să fie extins și automatizat”, a declarat Paik.
