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Módulos de origami formam conchas rígidas com menos material

Uma unidade dobrada sem graus de liberdade liga fabrico digital e montagem manual; a demonstração à escala de uma sala ainda não equivale a certificação de edifícios.

7 minAtualizado
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Módulos de origami formam conchas rígidas com menos material

Investigadores do Center for Bits and Atoms do MIT apresentaram um método de construção em que módulos cortados de folhas planas são dobrados e ligados para formar conchas leves e resistentes. A unidade combina duas células em forma de tripé inspiradas nas tesselações de Ron Resch e fica bloqueada sem graus de liberdade. A rigidez nasce da geometria e da rede de vigas entrelaçadas, em vez de colunas interiores.

Do cálculo ao corte

Um programa divide a forma pretendida em células que podem ser fabricadas. Resolve primeiro a dobragem de cada unidade e depois o encaixe global. Os ficheiros alimentam uma fresadora CNC, que corta folhas como alumínio; os construtores dobram e unem as peças com ferramentas manuais. A ligação mantém-se igual mesmo quando a geometria das células varia, reduzindo ambiguidades durante a montagem.

O que foi medido

Nas simulações descritas pelos autores, as estruturas ficaram cerca de 3,5 vezes mais rígidas do que algumas técnicas de origami estrutural e usaram aproximadamente dois terços do material. A comparação é restrita às geometrias e condições avaliadas. A equipa demonstrou a escala com uma escultura de alumínio de 23 pés, cerca de sete metros, montada em poucos dias por pessoas sem experiência profissional de construção e suspensa na Biblioteca Pública de Boston.

Aplicações dependem de novos ensaios

A possibilidade de transportar painéis planos e montar abrigos, componentes aeroespaciais ou fachadas é uma proposta de aplicação. A demonstração prova que o método pode sair da escala de bancada e produzir uma forma grande; não prova desempenho de um edifício sujeito a vento, sismo, fogo, fadiga, corrosão ou uso prolongado. As ligações, tolerâncias e materiais terão de ser ensaiados para cada função.

Uma cadeia digital mais curta

O avanço mais claro está na ligação entre forma, desempenho e sequência de montagem: a informação necessária fica incorporada em cada módulo. O artigo foi publicado no International Journal of Space Structures, apesar de o comunicado do MIT referir por engano outro título de revista. O próximo teste decisivo será uma estrutura arquitetónica de maior escala com cargas e requisitos regulamentares definidos.

Fonte
MIT News