Занятная математика: техника, которая превращает любой лист в любую форму

Исследователи из Гарвардской школы инженерных и прикладных наук в США представили математическую основу, которая может придать листу материала любую форму.

На эту разработку ученых вдохновило киригами — японское искусство изготовления объемных фигурок и открыток из бумаги.

Они создали математическую основу, заимствованную из японской техники киригами, которая использует стратегические сокращения для создания произведений искусства и преобразования листа в любую форму. Эта техника берет за основу то, что процесс выполняется задом наперед — предполагаемая форма является последней частью процесса.

Сначала группа определила ограничения по длине и углам, которые нужно соблюдать для получения модели среза, а затем использовала подход численной оптимизации для определения самих общих параметров — ориентации, количества и размера. Исследователи разработали 2D- и 3D-модели, чтобы убедиться в том, что этот метод работает.

По словам исследователей, наличие отверстий во внутренней части материала дает больше возможностей в изменении формы бумаги. Это исследование может помочь проектировать формы в цифровую эпоху с использованием геометрии, топологии и вычислений.

Ученые планируют усложнить модель и объекты, которые они могут производить. Для этого они хотят добавить в разработку правила оригами.