Matemáticas inspiradas en Kirigami convierten cualquier hoja en arte.

El arte japonés del Kirigami se basa en doblar y cortar papel con tijeras para hacer todo tipo de figuras y objetos.

Es similar al Origami, ya que tienen una base común, la posibilidad de cortar (en el origami sólo se pliegan o doblan los papeles) aumenta aún más las variantes.

Usos actuales.

En la actualidad, las utilizaciones del kirigami son bastante variadas: la decoración, los móviles, las tarjetas pop up cada vez más de moda, las guirnaldas y cadenetas, los tapetes y todo lo que la imaginación y la práctica permitan crear.

El nombre kirigami proviene de los vocablos japoneses kiri (cortar) y gami (papel), por lo tanto, significa simplemente “cortar papel” a diferencia de origami (ori es doblar) que significa “doblar papel”.

SEAS

Investigadores de la Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas John A. Paulson de Harvard (SEAS por sus siglas en ingles) han desarrollado un marco matemático que puede convertir cualquier hoja de material en cualquier forma prescrita, inspirada en el kirigami.

Las teselaciones de Kirigami, patrones planos regulares formados por el corte parcial de láminas planas y delgadas, permiten que las formas compactas se transformen en estructuras abiertas con geometrías ricas y propiedades de materiales inusuales. Sin embargo, las restricciones geométricas y topológicas dificultan el diseño de tales estructuras.

Los científicos de Harvard han creado un marco matemático que toma prestado de la técnica japonesa de kirigami en papel (que usa cortes estratégicos para producir arte) para transformar cualquier hoja en cualquier forma.

“Preguntamos si es posible descubrir los principios matemáticos básicos que subyacen al kirigami y usarlos para crear algoritmos que nos permitan diseñar el número, el tamaño y la orientación de los cortes en una hoja plana para que pueda transformarse en cualquier forma dada, “Dijo L. Mahadevan , profesor de Valpine de Matemática Aplicada, Física y Biología Organística y Evolutiva, el autor principal del artículo.

2D a 3D

“Específicamente, si se nos da una forma general en dos o tres dimensiones, ¿cómo debemos diseñar los patrones de corte en una forma de referencia para que podamos desplegarla en la forma final en un solo movimiento?”, Dijo Gary PT Choi , estudiante de posgrado en SEAS. “En este trabajo, resolvemos ese problema identificando las restricciones que deben cumplirse para lograr este patrón de corte, usamos un enfoque de optimización numérica para determinar los patrones y luego lo verificamos experimentalmente”.

El equipo comenzó estableciendo las restricciones en longitudes y ángulos que deben cumplirse para producir cualquier patrón de corte dado, y luego utilizó un enfoque de optimización numérica para determinar los patrones genéricos (como su orientación, número y tamaño).

A partir de ahí, se trata de utilizar un análisis mecánico para administrar la ruta de implementación y su estabilidad.

Los investigadores elaboraron modelos 2D y 3D para verificar que el método funciona.

El resultado es bonito, como se puede imaginar, pero también podría ser muy práctico una vez que se utiliza.

Aplicaciones

Puede producir ropa, superficies de vehículos u otros objetos usando solo una hoja.

Esto no siempre funcionaría debido a la naturaleza del kirigami, pero también es solo el comienzo.

El grupo de Harvard espera incorporar el Kirigami permitiendo que objetos aún más complicados que solo necesitan el algoritmo correcto cobren vida.

Fuentes: Engadget, SEAS


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Ernesto Mota
Nací en el d.f., sigo siendo defeño, hoy radico en la hermosa ciudad de Cuernavaca, Morelos, soy Ing. en Sistemas computacionales, con un posgrado en Tecnologías de información, Doctorando en ambientes virtuales de aprendizaje y realidad aumentada, Tecnólogo es mi categoría laboral, y mi linea de investigación es la realidad aumentada aplicada a nuevos entornos de aprendizaje.

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