Un equipo de ingenieros de Princeton ha realizado avances notables en el campo del origami. Han desarrollado estructuras que no solo se pliegan y despliegan, sino que también responden de manera innovadora a estímulos externos. Esta técnica, que utiliza el concepto de “frustración geométrica”, promete aplicaciones en prótesis, antenas y otros dispositivos que necesitan adaptarse a diversas situaciones.
¿Qué es el origami reactivo?
Tradicionalmente, el origami se ha empleado para crear formas que, una vez plegadas, permanecen fijas en patrones específicos. Sin embargo, el equipo de Princeton, liderado por Glaucio Paulino, busca superar estas limitaciones. La idea principal es que las estructuras de origami puedan reaccionar a estímulos externos, permitiendo su adaptación a situaciones cambiantes.
El concepto de “frustración geométrica” hace referencia a la creación de estructuras diseñadas para no seguir su movimiento natural. Esta característica permite a los ingenieros manipular el origami de maneras que antes resultaban imposibles. Paulino, profesor de ingeniería, explica: “A veces, la frustración es deseable. Nos permite diseñar origami que sigue patrones no permitidos por su geometría normal, abriendo un abanico de posibilidades que nunca antes habíamos tenido”.
Aplicaciones potenciales de la tecnología
En un artículo reciente publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, los investigadores detallan cómo incorporaron componentes elásticos a estructuras cilíndricas de origami, conocidas como celdas Kresling. Estos componentes funcionan como resortes, permitiendo que las estructuras se plieguen con precisión y logren patrones que no serían posibles sin ellos.
Paulino destaca que la capacidad de introducir energía interna en la estructura plegada mediante pre-tensión permite que el origami responda de maneras que los materiales ordinarios no pueden. Por ejemplo, se pueden integrar resortes que hagan girar el origami de forma específica o que lo compriman en una forma compacta o lo estiren.
Mediante la combinación de celdas frustradas en pilas, los ingenieros han desarrollado materiales que controlan propiedades como la rigidez. Esto es crucial para aplicaciones como las prótesis, donde una pierna artificial puede endurecerse para proporcionar soporte en superficies planas, pero también reconfigurarse para ser más flexible al subir escaleras.
Innovaciones futuras y su impacto
La investigación sobre este tipo de origami reactivo tiene el potencial de extenderse a múltiples campos. Según Shixi Zang, coautora del estudio, esta tecnología puede combinarse con otros métodos y materiales que cambian bajo demanda. Un ejemplo propuesto es el desarrollo de dispositivos modulares y responsivos, como un parasol pasivo que se abra o cierre según la temperatura ambiental.
Diego Misseroni, colaborador de la Universidad de Trento, enfatiza que “explotar la frustración nos permite reprogramar la mecánica del origami, transformando pliegues aleatorios en secuencias precisas y controlables, abriendo nuevas posibilidades para aplicaciones avanzadas”.
El equipo de Princeton vislumbra un futuro prometedor para el origami reactivo, con la capacidad de programar cualquier propiedad mecánica deseada. Esta innovación no solo representa un avance en el diseño de materiales, sino que también podría revolucionar la forma en que interactuamos con la tecnología en nuestra vida diaria.
