L’origami prend vie avec de nouveaux matériaux qui changent de forme


L'origami prend vie avec de nouveaux matériaux qui changent de forme

Un papillon Electriflow bat des ailes. Crédit image : Purnendu

Imaginez ouvrir un livre de photos de la nature pour voir un kaléidoscope de papillons gracieux voleter hors de la page.

De tels livres d’images imaginatifs pourraient bientôt être possibles grâce au travail d’une équipe de concepteurs et d’ingénieurs de l’Institut ATLAS du CU Boulder. Le groupe tire parti des avancées récentes de la robotique douce pour créer des objets aux formes changeantes qui sont ultra-fins, se déplacent rapidement et sont presque totalement silencieux.

Certaines des premières créations des chercheurs, qu’ils appellent « Electriflow », incluent des grues en origami qui inclinent le cou, des pétales qui vacillent en appuyant sur un bouton et, oui, des insectes flottants.

« Habituellement, les livres sur les papillons sont statiques », a déclaré Purnendu, un étudiant diplômé de CU Boulder qui dirige le projet et porte un nom unique. « Mais un papillon pourrait-il battre des ailes dans un livre ? Nous avons montré que c’est possible. »

Lui et ses collègues ont récemment présenté leurs résultats à la conférence 2021 de l’Association for Computing Machinery sur la conception de systèmes interactifs (DIS).






Muscles artificiels

Purnendu a expliqué que les conceptions Electriflow de l’équipe ne nécessitent pas de moteurs ou d’autres pièces de machine traditionnelles pour prendre , ce qui les rend douces au toucher, tout comme de vrais papillons. Ils sont inspirés d’une classe de « muscles artificiels » développés à l’origine par des ingénieurs sous la direction de Chrisoph Keplinger à CU Boulder et maintenant disponibles dans le commerce par l’intermédiaire d’une société appelée Artimus Robotics.

Artimus utilise une technologie appelée actionneurs électrostatiques à auto-guérison hydrauliquement améliorés (HASEL). Contrairement aux pièces de robot conventionnelles, qui sont souvent constituées de métal rigide, les actionneurs HASEL tirent leur puissance de liquides. Les actionneurs utilisent des forces électrostatiques pour forcer l’huile dans des sacs en plastique scellés, a déclaré Eric Acome, un ancien diplômé de CU Boulder qui a aidé à développer la technologie des actionneurs. Imaginez comment la forme d’un paquet de ketchup change lorsque vous pressez un côté.

L'origami prend vie avec de nouveaux matériaux qui changent de forme

Le papillon et la fleur Electriflow se déplacent dans les pages d’un livre. Crédit image : Purnendu

« L’un des principaux avantages de ces actionneurs est leur polyvalence », a déclaré Acome, co-auteur de la nouvelle étude et directeur de la technologie chez Artimus Robotics. « Ce ne sont que des sacs, mais selon la forme de ce sac, vous pouvez créer différents types de mouvements. »

Ils imitent également le monde naturel où des organismes de toutes sortes (pensez aux poissons-globes ou aux pièges à mouches de Vénus) de forme pour effrayer les prédateurs et attraper leurs proies.

« Pour certains animaux, le changement de forme est une grande partie de la communication et de la survie », a déclaré Purnendu. « Les ingénieurs recherchaient des fonctions similaires pour les interfaces informatiques. »

Volets d’aile

Purnendu s’est demandé s’il pouvait utiliser le même concept qu’Artimus Robotics, ou des huiles qui traînent dans des sacs, non seulement pour construire de nouveaux robots, mais aussi pour créer des œuvres d’art douces et mouvantes.

L'origami prend vie avec de nouveaux matériaux qui changent de forme

Electriflow peut également créer des dessins animés en mouvement. Crédit image : Purnendu

Electriflow utilise différentes formes de sacs pour créer des plis de type origami dans des feuilles de plastique plates. Et c’est rapide : les insectes Purnendus peuvent battre des ailes à une vitesse maximale d’environ 25 battements par seconde – plus vite que la plupart des vrais papillons et à égalité certains papillons de nuit plus rapides.

« Ce système est très proche de ce que nous voyons dans la nature », a-t-il déclaré. « Nous repoussons les limites de l’interaction homme-machine. »

Le chercheur a déclaré qu’il espère que davantage d’artistes et de designers utiliseront les outils que lui et son équipe ont développés pour repousser ces limites encore plus loin. Il imagine qu’un jour, vous pourriez voir des animaux en origami qui peuvent se plier en différentes formes à partir d’une feuille de plastique plate, ou des personnages de dessins animés courir et sauter dans les pages de livres.

« Il y a beaucoup de géométries différentes avec lesquelles nous pouvons jouer », a déclaré Purnendu.

En ce moment, il est content de regarder ses papillons voler.


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Plus d’information:
Purnendu et al., Electriflow : Modules électro-hydrauliques souples pour le prototypage d’interfaces à changement de forme, Conférence sur la conception de systèmes interactifs 2021 (2021). DOI : 10.1145 / 3461778.3462093

Fourni par l’Université du Colorado à Boulder

Citation: L’origami prend vie avec de nouveaux matériaux qui changent de forme (2021, 21 juillet), consulté le 21 juillet 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-07-origami-life-shape-changing-materials.html

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