數學和藝術之間存在著非常微妙的界限。事實證明，材料科學和摺紙也是如此。
乍一看，研究人員開發的平坦、平舖的圖案看起來不太有特色。但是，一旦拉動從側面突出的小線，網格就會迅速轉變為它應有的 3D 結構。新材料的靈感來自日本紙藝術技術 剪紙它可能具有令人印象深刻的應用範圍，從可移動醫療設備和可折疊機器人到火星上的模塊化空間棲息地。
由麻省理工學院計算機科學和人工智能實驗室領導的研究人員最近描述了這種新材料 ACM 圖形交易 紙。
受藝術啟發的算法
對於新材料，研究人員開發了一種算法，可將用戶提供的 3D 結構轉換為四邊形瓷磚的平面網格。研究人員解釋說，這模仿了練習剪紙（日文中的“剪紙”）的藝術家如何以特定的方式切割材料，以“用獨特的屬性對其進行編碼”。 麻省理工學院新聞。
這裡應用的具體機構稱為輔助機構，是指拉伸時變厚、壓縮時變薄的結構。
然後，該算法會計算一條“最佳鏈條路徑”，以最大程度地減少摩擦並連接沿表面的提升點，從而通過鏈條的一次平滑拉動，腹板就成為預期的 3D 結構。
該研究的主要作者、麻省理工學院的研究生阿基布·扎曼 (Akeeb Zaman) 告訴《麻省理工新聞》：“整個操作機制的簡單性是我們方法的真正好處。” “他們所要做的就是輸入他們的設計，算法將自動處理剩下的事情。”
主持的椅子
經過多次模擬，團隊最終使用他們的方法設計了幾個現實生活中的物體。其中包括醫療設備，如夾板或姿勢矯正器和冰屋狀結構。
更重要的是，該算法“與製造方法不一致”，因此研究人員使用激光切割的膠合板盒來製造一把完全可展開的、人體大小的椅子——據該論文稱，這種椅子在用作實際椅子時可以保持穩定。
然而，研究人員在論文中指出，大型建築結構可能會面臨“特定規模的工程挑戰”。但新方法相對易於使用和訪問，因此團隊現在正在積極探索解決這些挑戰的方法，以及使用該技術建造更小的結構。
“我希望人們能夠使用這種方法來創建各種不同的可展開結構，”扎曼說。
