Złożenie Miura
Złożenie Miura (jap. ミウラ折り; Miura-ori) – metoda składania materiału o kształcie płaskiej powierzchni, takiego jak arkusz papieru, na mniejszy obszar. Złożenie jest nazwane od nazwiska jego wynalazcy, japońskiego astrofizyka Kōryō Miury[1], który odkrył złożenie w 1970 roku[2].
Wzory zgięć złożenia Miura tworzą parkietaż płaszczyzny złożony z równoległoboków. W jednym kierunku zgięcia leżą wzdłuż linii prostych, przy czym każdy równoległobok tworzy odbicie lustrzane sąsiada w poprzek każdego zgięcia. W przeciwnym kierunku zgięcia tworzą zygzak, a każdy równoległobok jest translacją sąsiada. Każda zygzakowa ścieżka zgięć składa się wyłącznie albo ze zgięć do wewnątrz (ang. valley fold) albo ze zgięć na zewnątrz (ang. mountain fold). Ścieżki zygzakowe ułożone są naprzemiennie – po ścieżce złożonej ze zgięć do wewnątrz następuje ścieżka złożona ze zgięć na zewnątrz[3].
Złożenie Miura jest formą sztywnego origami, co oznacza, że zgięcie może być wykonane poprzez ciągły ruch, podczas którego na każdym etapie, każdy równoległobok jest całkowicie płaski. Ta właściwość pozwala na zastosowanie tej techniki do składania powierzchni wykonanych ze sztywnych materiałów. Technika ta była zastosowana w japońskim programie kosmicznym do złożenia dużych tablic paneli słonecznych dla satelitów kosmicznych przed ich wystrzeleniem i rozmieszczeniem w przestrzeni kosmicznej[4][5].
Złożenie Miura umożliwia pakowanie materiału w zwarty kształt, którego grubość odzwierciedla tylko grubość złożonego materiału. Złożony materiał można rozpakować jednym ruchem, ciągnąc za jego przeciwległe końce, a rozłożony materiał złożyć przez złożenie tych dwóch końców razem. W przypadku zastosowań w układach solarnych ta właściwość pozwala na zastosowanie mniejszej liczby silników potrzebnych do rozwinięcia paneli.
Zastosowanie[edytuj | edytuj kod]
- Jednostka Space Flyer z 1996 roku wykorzystywała matryce 2D z konfiguracji złożenia Miura[6].
- Nadmuchiwana struktura membranowa satelity SPROUT przeniesiona została do przestrzeni kosmicznej w stanie złożonym Miura, a następnie rozmieszczona za pomocą nadmuchiwanych rur, które zostały przeniesione do przestrzeni kosmicznej w stanie złożonym w ośmiokąt[7][8].
- Złożenie to zastosowano również w elastycznych bateriach litowo-jonowych, co zwiększyło ich pojemność w porównaniu z wartością typową dla tradycyjnych baterii[9].
- Złożenie może mieć również inne potencjalne zastosowania, np. w urządzeniach chirurgicznych, takich jak stenty, lub w meblach składanych[10].
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ Forbes, Peter (2006), The Gecko's Foot: How Scientists are Taking a Leaf from Nature's Book, Harper Perennial, pp. 181–195
- ↑ The Atomic Theory of Origami | Quanta Magazine, „Quanta Magazine” [dostęp 2017-11-25].
- ↑ BOS academic: The Miura-Ori map [online], www.britishorigami.info [dostęp 2017-09-09] [zarchiwizowane z adresu 2017-12-19].
- ↑ Miura, K. (1985), Method of packaging and deployment of large membranes in space, Tech. Report 618, The Institute of Space and Astronautical Science
- ↑ 8.dvi [online], ijpam.eu [dostęp 2024-04-26].
- ↑ Institute of Space and Astronautical Science | JAXA [online], www.isas.jaxa.jp [dostęp 2017-11-20] [zarchiwizowane z adresu 2005-11-25] (ang.).
- ↑ Mission overview｜SPROUT [online], sat.aero.cst.nihon-u.ac.jp [dostęp 2017-09-09] [zarchiwizowane z adresu 2017-10-21] (jap.).
- ↑ SPROUT - Satellite Missions - eoPortal Directory [online], directory.eoportal.org [dostęp 2017-09-09] (ang.).
- ↑ Cheng, Q.; Song, Z.; Ma, T.; Smith, B. B.; Tang, R.; Yu, H.; Jiang, H.; Chan, C. K., Folding Paper-Based Lithium-Ion Batteries for Higher Areal Energy Densities. Nano Lett. 2013, 13, 4969–4974.
- ↑ Designing a pop-up future: Simple origami fold may hold the key to designing pop-up furniture, medical devices and scientific tools, „ScienceDaily” [dostęp 2017-09-09] (ang.).