Origami’nin antik sanatını 21. yüzyıl teknolojisiyle birleştiren araştırmacılar, hafif ağırlıklı, genişletilebilir ve gücü, biyomedikal cihazlardan uzay araştırmalarında kullanılan ekipmanlara kadar her şeye sahip olan karmaşık origami yapıların üretimine yönelik tek adımlı bir yaklaşım geliştirdiler. Şimdiye kadar, bu tür yapıları yapmak birden fazla adımı, malzemeyi ve daha küçük parçaların montajını içermekteydi.
Gürcistan Teknoloji Enstitüsü İnşaat Mühendisliği ve Çevre Mühendisliği Bölümü Profesörü Glaucio H. Paulino; “Burada sahip olduğumuz şey karmaşık origami üretimi için entegre bir sistem kavramının kanıtıdır. Potansiyel olarak muazzam uygulama alanlarına sahip.”
Araştırmacılar, sadece önemli ağırlıkları taşıyabilen yapılar oluşturmak için değil; aynı zamanda bir akordeonun işleyişine benzer, yavaş itme ve çekilme, eylemleri gerçekleştirecek tekrar tekrar katlanabilir origami yapıları oluşturmak için de çığır açan Dijital Işık İşleme (DLP) adı verilen yeni bir 3D baskı yöntemini kullanmışlardır.
Paulino 2015 yılında bu yapıları veya “zippered tubes (fermuarlı tüpleri)” ilk kez rapor ettiğinde, kağıttan yapılmıştı ve yapıştırıcı gerekliydi. Şu anki çalışmada zippered tüpler ve bunlardan oluşan karmaşık yapılar bir plastikten (bir polimer) oluşur ve montaj gerektirmez.
Gelişen bir teknoloji
Çok çeşitli 3D baskı teknolojileri vardır. En bilinen, mürekkep püskürtme (inkjet) yöntemi, yaklaşık 20 yıldır kullanılmakta. Ancak şimdiye kadar, karmaşık origami yapıları örneğin; içi boşluklu yapıları, 3D baskı yöntemiyle oluşturmak çok zordu. Çünkü bu yapıları basmak için gerekli olan destekleyici malzemelerin elde edilmesi zordur. Ayrıca, kağıdın aksine, 3D baskı malzemeleri birçok kez kırılmadan katlanamadı.
George W. Woodruff Makine Mühendisliği Yüksek Okulu Profesörü H. Jerry Qi; “DLP bir süredir laboratuvarda kullanıyor, ancak ticarileştirme sadece beş yıl önce başladı.”
Diğer 3D baskı tekniklerinden farklı olarak, ultraviyole ışıkla sertleştirilen veya katılaştırılan bir sıvı reçinenin birbirini izleyen katmanlarını basmak suretiyle yapılar oluşturur.
Mevcut çalışma için, araştırmacılar ilk olarak, sertleştirildiğinde çok güçlü olan yeni bir reçine geliştirdiler. Qi; “Sadece yumuşak olmayan ve aynı zamanda kırılmadan yüzlerce kez katlanabilen bir malzeme geliştirmek istedik.”
Reçine, yöntemin önemli bir unsurudur: küçük eklemler. Origami yapının katlandığı kıvrımlar boyunca ortaya çıkan bu eklemler, daha büyük panellerden ve daha büyük bir reçine tabakasından oluştukları için katlanmaya izin verir. (Paneller yapının büyük kısmını oluşturur.)
Ekip, zippered tüpler ve birçok zippered tüplerden oluşan karmaşık bir köprüden oluşan bireysel origami hücrelerden çeşitli origami yapıları oluşturmak için DLP kullandı. Hepsi, origami yapının ağırlığının yaklaşık 100 katını taşıyamadığını gösteren ve aynı zamanda tekrar tekrar katlanabildiği ve kırılmadan açılabildiği testlere tabi tutuldu.
Qi; “Yaklaşık altı ay önce bu yöntemle basmış olduğum ve her zaman insanlara gösterdiğim bir parçam var ve hala gayet sağlam.”
Ekip diğer şeylerin yanı sıra baskıyı daha da kolaylaştırmak için çalışıyor ve aynı zamanda farklı özelliklere sahip materyalleri yazdırmanın yollarını araştırıyor…
