Исследователи из Массачусетса разработали способ создания трёхмерных структур, которые в исходном состоянии являются плоскими, а для их превращения в сложную пространственную форму достаточно просто потянуть за единственную нить. Эта технология может найти применение там, где важны скорость и компактность, — например, для быстрого развёртывания временных убежищ или полевых госпиталей в зонах стихийных бедствий. Примечательно, что процесс полностью обратим: если отпустить нить, конструкция снова сложится в плоское состояние, что позволяет легко переупаковывать и использовать её повторно.
Процесс создания начинается с трёхмерной модели, которую хочет получить дизайнер. Специальный алгоритм преобразует её в плоскую развёртку, состоящую из множества взаимосвязанных плиток. Эти плитки соединяются с помощью вращающихся петель, что позволяет всей конструкции плавно складываться и раскладываться без необходимости сборки отдельных жёстких деталей. Затем система вычисляет оптимальный путь для единственной управляющей нити. Когда пользователь тянет за эту нить, вся структура предсказуемо и плавно принимает заранее заданную объёмную форму.
Один из главных вызовов, с которым столкнулась команда, — точное моделирование трения внутри канала, по которому проходит нить. Технология продемонстрировала свою универсальность в самых разных масштабах. Разработка может лечь в основу складных роботов, способных сплющиваться для проникновения в узкие пространства, а также модульных космических сред обитания, которые автономные системы смогут развернуть на других планетах, например, на Марсе. Пока же их работа доказывает простую, но важную идею: сложные структуры не обязательно требуют сложной сборки.
Новая биоконструкция живет, не нуждаясь в дыхании.
