Um puxão de corda basta para desdobrar estruturas complexas

MIT apresenta método para transformar designs 3D em gomos planos acionados por um único puxão de fio, com caminho de fio de baixo atrito.
Estruturas são formadas por azulejos conectados por dobradiças nos cantos, inspiradas no kirigami, com mecanismo auxético.
Algoritmo converte o desenho 3D em uma grade plana e encontra o caminho mínimo para o puxar do fio, facilitando o deploy suave.
A técnica pode viabilizar dispositivos médicos portáteis, robôs dobráveis e habitats modulares, e foi apresentada no SIGGRAPH Asia.
O método funciona independentemente do método de fabricação (impressão 3D, usinagem, moldagem etc.) e é reversível, retornando ao estado plano quando o fio é liberado.

A MIT revelou uma nova técnica que transforma designs 3D em gomos planos acionados por um único puxão de fio. O método converte uma forma tridimensional desejada em uma grade de blocos planos conectados por dobradiças nos cantos, que se desdobram com uma reta puxada. A ideia facilita o armazenamento e o transporte.

O estudo, apresentado na conferência SIGGRAPH Asia, aponta que o caminho do fio é otimizado para reduzir o atrito e permitir atuação suave. O mecanismo é reversível: ao soltar o fio, a estrutura retorna ao estado plano. A técnica não depende de um único método de fabricação, podendo usar impressão 3D, usinagem CNC, moldagem ou outras.

Aplicações potenciais incluem dispositivos médicos de uso rápido, como entalhes que se transformam em formas 3D a partir de painéis planos, robôs dobráveis que ocupam menos espaço e habitats modulares de ocupação humana ou robótica em missões, inclusive em Marte. A pesquisa destaca que o sistema funciona em diferentes escalas.

Desenho e algoritmo

A equipe mapeia o design 3D para uma grade de tiles planas com juntas rotativas nos cantos. Em seguida, calcula o trajeto mínimo de ativação, ligando pontos que elevam as peças para obter a forma final. O objetivo é reduzir atrito e facilitar a operação com um único puxão.

Equipe e financiamento

A pesquisa é liderada por Akib Zaman, do programa de EECS da MIT, com participação de Jacqueline Aslarus, Jiaji Li e Stefanie Mueller, da CSAIL. Mina Konaković Luković assina como autora sênia. O projeto recebeu apoio do MIT Research Support Committee Award.