Origami menjadi hidup dengan bahan pengubah bentuk baru
Spotlight

Origami menjadi hidup dengan bahan pengubah bentuk baru


Kupu-kupu Electriflow mengepakkan sayapnya. Kredit: Purnendu

Bayangkan membuka buku foto alam hanya untuk melihat kaleidoskop kupu-kupu anggun berkibar keluar dari halaman.

Buku cerita fantastis seperti itu mungkin akan segera terwujud berkat kerja tim desainer dan insinyur di ATLAS Institute CU Boulder. Kelompok ini mengambil dari kemajuan baru di bidang robotika lunak untuk mengembangkan objek yang berubah bentuk yang setipis kertas, bergerak cepat dan hampir sepenuhnya diam.

Kreasi awal para peneliti, yang mereka juluki “Electriflow,” termasuk burung bangau origami yang bisa menekuk lehernya, kelopak bunga yang bergoyang dengan sentuhan tombol, dan ya, serangga yang beterbangan.

“Biasanya buku-buku tentang kupu-kupu itu statis,” kata Purnendu, mahasiswa pascasarjana di CU Boulder yang memimpin proyek tersebut dan menggunakan nama tunggal. “Tapi bisakah Anda membuat kupu-kupu mengepakkan sayapnya di dalam sebuah buku? Kami telah menunjukkan bahwa itu mungkin.”

Dia dan rekan-rekannya mempresentasikan hasil mereka baru-baru ini di konferensi Association for Computing Machinery’s 2021 Designing Interactive Systems (DIS).

Otot buatan

Purnendu menjelaskan bahwa desain Electriflow tim tidak memerlukan motor atau suku cadang mesin tradisional lainnya untuk hidup—membuatnya lembut saat disentuh, seperti kupu-kupu sungguhan. Mereka terinspirasi oleh kelas “otot buatan” yang awalnya dikembangkan oleh para insinyur yang dipimpin oleh Chrisoph Keplinger di CU Boulder dan sekarang tersedia secara komersial melalui perusahaan bernama Artimus Robotics.

Artimus memanfaatkan teknologi yang disebut aktuator elektrostatik self-healing self-healing (HASEL) yang diperkuat secara hidraulik. Tidak seperti suku cadang robotik tradisional, yang seringkali terbuat dari logam kaku, aktuator HASEL mendapatkan tenaganya dari cairan. Aktuator mengandalkan gaya elektrostatik untuk mendorong minyak di dalam kantong plastik tertutup, kata Eric Acome, mantan mahasiswa pascasarjana CU Boulder yang membantu merintis teknologi aktuator. Bayangkan bagaimana bentuk bungkus kecap akan berubah ketika Anda menekan satu sisi.

Origami menjadi hidup dengan bahan pengubah bentuk baru

Kupu-kupu dan bunga aliran listrik bergerak di dalam halaman buku. Kredit: Purnendu

“Salah satu manfaat utama dari aktuator ini adalah bahwa mereka serbaguna,” kata Acome, rekan penulis studi baru dan chief technology officer di Artimus Robotics. “Itu hanya kantong, tetapi tergantung pada bentuk kantong itu, kamu dapat menghasilkan berbagai jenis gerakan.”

Mereka juga meniru dunia alami di mana semua jenis organisme (pikirkan ikan buntal atau perangkap lalat Venus) mengubah bentuk mereka untuk menakuti pemangsa dan menjebak mangsa.

“Perubahan bentuk adalah bagian besar dari komunikasi dan kelangsungan hidup hewan tertentu,” kata Purnendu. “Para insinyur sedang dalam pencarian untuk mengembangkan fungsi serupa untuk antarmuka komputer.”

Kepak sayap

Purnendu bertanya-tanya apakah dia dapat menggunakan konsep yang sama dengan Artimus Robotics, atau minyak yang tumpah di dalam kantong, tidak hanya untuk membuat robot baru tetapi juga untuk merancang karya seni yang lembut dan dapat dipindahkan.

Origami menjadi hidup dengan bahan pengubah bentuk baru

Electricflow juga dapat membuat kartun bergerak. Kredit: Purnendu

Electriflow memanfaatkan beberapa bentuk kantong yang berbeda untuk membuat lipatan seperti origami di lembaran plastik datar. Dan itu cepat: Serangga Purnendu dapat mengepakkan sayapnya dengan kecepatan tertinggi sekitar 25 ketukan per detik—lebih cepat daripada kebanyakan kupu-kupu asli dan setara dengan beberapa ngengat yang lebih cepat.

“Sistem ini sangat dekat dengan apa yang kita lihat di alam,” katanya. “Kami mendorong batas-batas bagaimana manusia dan mesin dapat berinteraksi.”

Peneliti mengatakan dia berharap lebih banyak seniman dan desainer akan menggunakan alat yang dia dan timnya kembangkan untuk mendorong batas-batas itu lebih jauh. Dia membayangkan suatu hari nanti, Anda mungkin melihat hewan origami yang dapat melipat diri menjadi berbagai bentuk dari lembaran plastik datar atau karakter kartun yang berlari dan melompat di halaman buku.

“Ada banyak geometri berbeda yang bisa kita mainkan,” kata Purnendu.

Untuk saat ini, dia senang melihat kupu-kupunya terbang.


Arachno-bot elektrohidraulik menawarkan artikulasi robot yang ringan


Informasi lebih lanjut:
Purnendu dkk, Electriflow: Blok Bangunan Elektrohidraulik Lembut untuk Membuat Prototipe Antarmuka Pengubah Bentuk, Merancang Konferensi Sistem Interaktif 2021 (2021). DOI: 10.1145/3461778.3462093

Disediakan oleh University of Colorado di Boulder

Kutipan: Origami menjadi hidup dengan materi pengubah bentuk baru (2021, 21 Juli) diambil pada 21 Juli 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-07-origami-life-shape-changing-materials.html

Dokumen ini tunduk pada hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar apa pun untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SGP Hari Ini