Второкурсник с помощью оригами открыл новую эру для космических технологий

Найдено решение задачи, мешавшей складным космическим конструкциям

Студент второго курса американского университета Чжунъюань Ван открыл принципиально новую схему оригами, способную радикально изменить проектирование космических телескопов и спутников. Его разработка, сочетающая математическую элегантность и практическую применимость, уже признана революционной ведущими мировыми экспертами.

тестовый баннер под заглавное изображение

Сообщается, что революцию в проектировании космических аппаратов совершил студент-второкурсник университета Чжунъюань Ван, открывший принципиально новое семейство моделей оригами. Его разработка, получившая название «цветочные узоры» (bloom patterns) за сходство с распускающимся бутоном, обладает тремя уникальными свойствами, которые десятилетиями оставались недостижимыми для инженеров: полной вращательной симметрией, возможностью складываться в идеально плоскую структуру и изготовлением из единого листа материала без разрезов и соединений.

Как объясняется, секрет этих узоров заключается в их геометрической структуре: они состоят из кольца клиньев, прикрепленных вокруг центрального многоугольника, напоминая диафрагму фотоаппарата. В процессе складывания эти клинья элегантно накладываются друг на друга, создавая сложную, но математически безупречную конструкцию. До этого открытия не существовало ни одного узора оригами, который сочетал бы все три критически важных свойства одновременно, что делало «цветочные узоры» настоящим священным Граалем для инженеров и математиков.

«Я люблю заниматься оригами, но, если бы я мог использовать его для создания практических приложений, приносящих пользу всему миру, это было бы идеально», — рассказал студент.

Ван несколько лет назад случайно сложил несколько прототипов своих «цветочных узоров», но тогда не придал этому особого значения. Лишь годы спустя, поступив в университет и начав работать под руководством физиков, он осознал ценность своей находки. Кульминацией стала встреча с американским физиком теоретиком оригами Робертом Лэнгом, который в декабре 2024 года посетил лабораторию университета. Увидев узоры Вана, признанный мастер оригами пришел в изумление: «Я не помню, чтобы видел что-то подобное раньше».

Отмечается, что исследователям уже удалось создать рабочие прототипы из различных материалов — бумаги, пластика и даже алюминия. Согласно заявлению университета, теоретически существует бесконечное количество вариаций этих узоров, ожидающих своего изучения. Но самое главное — их потенциальное применение в космической отрасли. «Цветочные узоры» идеально подходят для создания компактных складных конструкций, которые можно запускать в космос в сложенном состоянии, а затем развертывать на орбите.

«Это могут быть гигантские солнечные панели, развертываемые антенны или сегменты зеркал для телескопов следующего поколения, которые слишком велики для запуска в собранном виде», — поясняют специалисты.

Как заявляет эксперт по оригами Томохиро Тачи, ключевой вклад команды заключается в создании обобщаемого метода генерации этих паттернов. Это открывает невероятные возможности для ученых, инженеров и дизайнеров по всему миру. Применение найдется не только в космосе — такие конструкции могут революционизировать упаковку пищевых продуктов, создание складной мебели или даже медицинских имплантов, которые можно вводить в тело в сложенном состоянии.

«Мы можем создавать что-то новое, чего раньше никто не делал. Но в то же время мы создаем эти прекрасные формы», — сформулировали исследователи своё открытие.

Источник: www.mk.ru