Investigadores del MIT han desarrollado un nuevo método para diseñar estructuras 3D que pueden surgir de una hoja plana de baldosas interconectadas con solo tirar de una cuerda. La técnica podría usarse para fabricar cascos de bicicleta plegables y dispositivos médicos, refugios de emergencia y hospitales de campaña para zonas de desastre, y mucho más.
Mina Konaković Luković, jefa del Grupo de Diseño Algorítmico del Laboratorio de Ciencias de la Computación e Inteligencia Artificial (CSAIL), y sus colegas se inspiraron en el kirigami, el antiguo arte japonés de cortar papel, para crear un algoritmo que convierte una estructura 3D especificada por el usuario en una forma plana formada por mosaicos conectados mediante bisagras giratorias en las esquinas.
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El algoritmo utiliza un método de dos pasos para encontrar la ruta óptima a través del patrón de mosaico para una cuerda que se puede apretar para accionar la estructura. Calcula el número mínimo de puntos que la cuerda debe levantar para crear la forma deseada y encuentra el camino más corto que conecta esos puntos de elevación, al tiempo que incluye todas las áreas de los límites del objeto que deben conectarse para guiar la estructura hacia su configuración 3D. Realiza estos cálculos de tal manera que la trayectoria de la cuerda minimiza la fricción, lo que permite que la estructura se accione suavemente con un solo tirón.
El método de actuación es fácilmente reversible para devolver la estructura a su configuración plana. Los patrones podrían producirse mediante impresión 3D, fresado CNC, moldeado u otras técnicas.
Este método podría permitir almacenar y transportar estructuras 3D complejas de manera más eficiente y con menos costo. Las aplicaciones podrían incluir dispositivos médicos transportables, robots plegables que pueden aplanarse para ingresar a espacios de difícil acceso o incluso hábitats espaciales modulares desplegados por robots en la superficie de Marte.
“La simplicidad de todo el mecanismo de actuación es un beneficio real de nuestro enfoque”, afirma Akib Zaman, estudiante de posgrado en ingeniería eléctrica e informática y autor principal de un artículo. papel en el trabajo. “El usuario sólo necesita proporcionar el diseño previsto y luego nuestro método lo optimiza de tal manera que mantiene la forma después de solo tirar de la cuerda, por lo que la estructura se puede implementar muy fácilmente. Espero que la gente pueda utilizar este método para crear una amplia variedad de estructuras desplegables diferentes”.
Los investigadores utilizaron su método para diseñar varios objetos de diferentes tamaños, desde artículos médicos personalizados que incluyen una férula y un corrector de postura hasta una estructura portátil similar a un iglú. También diseñaron y fabricaron una silla a escala humana. La técnica podría usarse para crear elementos que varían en tamaño, desde pequeños objetos accionados dentro del cuerpo hasta estructuras arquitectónicas, como la estructura de un edificio, que se despliegan en el sitio mediante grúas.
En el futuro, los investigadores quieren explorar más a fondo diseños en ambos extremos de ese rango. Además, quieren crear un mecanismo de autodespliegue, de modo que las estructuras no necesiten ser accionadas por un humano o un robot.
Publicado originalmente en technologyreview.com el 24 de febrero de 2026.
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