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종이 접기에 새로운 주름이 접는 구조를 어린이 놀이로 설계합니다.

대부분의 사람들은 종이 접기를 다채로운 크레인과 장식용 개구리와 연관 시키지만, 접는 종이의 고대 아시아 예술은 그보다 훨씬 더 유용 할 수 있습니다. 과학자들은 예를 들어 작은 로봇과 기타 자체 홀드 3D 장치를 만드는 데 사용했습니다. 이제 부드러운 물리학 자 팀은 접힘이 만나는 다양한 지점이나 정점을 인코딩하는 퍼즐 조각을 본질적으로 조립함으로써 종이 접기를 설계하는 방법을 발명했습니다. 이 접근법은 접이식 로봇 설계를 훨씬 쉽게 만들 수 있습니다.

뉴욕 시러큐스 대학교 (Syracuse University)의 이론적 물리학자인 크리스티안 산탕 겔로 (Christian Santangelo)는“이것은 큰 진보이다.

종이 한 장을 wadding하는 것은 쉽습니다. 접 으면 훨씬 어렵습니다. 임의의 포인트로 시트를 점령하고 직선으로 연결하여 사변형 (사변형)을 생성한다고 상상해보십시오. 이 패턴은 잠재적 인 종이 접기이며 각 선은 접을 수있는 주름을 나타냅니다. 한편, 각 지점은 4 개의 주름이 만나는 정점을 나타냅니다. 그러나 이러한 임의의 패턴의 대부분은 접히지 않습니다. 사실, 네덜란드의 라이덴 대학교의 물리학 자이자 암스테르담의 연구소 Amolf의 물리학자인 Martin Van Hecke는 사실을 찾는 것이 가장 어려운 계산 문제 중 하나라고 말합니다. "기회는 기본적으로 0입니다"라는 임의의 패턴이 접을 것이라고 그는 말합니다.

따라서 클로 스테네우 버그의 과학 기술 연구소의 물리학자인 Van Hecke, Scott Waitukaitis와 동료들은 접을 수있는 종이 접기를 생성하는 방법을 발명했습니다. 그들은 주름 사이의 4 개의 각도로 정의 된 단일 정점으로 시작했습니다. 그런 다음 각도의 순서를 되돌려 3 개의 관련 정점을 생성했습니다. 원본을 180 °에서 빼서 각각을 주어진 숫자로 교체합니다. 또는 두 단계를 모두 적용합니다. 마지막으로 과학자들은 정점의 다른 조합으로 사변형을 만들었습니다. 연구원들은 65,000 개 이상의 가능한 사변형 중 140 명만이 접을 것이라고 연구원들은 발견했다.

그러나 접이식 사변형의 어휘집에서 연구원들은 훨씬 더 큰 종이 접기를 조립할 수있었습니다. 사변형은 특정 조합에서만 맞습니다. 예를 들어, 정점에서 4 개의 각도의 합은 360 °, 3 개의 주름이 접 히고 1 개는 접 히거나 그 반대도 마찬가지입니다. 연구원들은 사변형을 기본적으로 특정 방식으로 그리고 색상 규칙에 따라 함께 맞는 색상의 사각형 퍼즐 조각으로 표현할 수 있음을 발견했습니다. 종이 접기를 고안하는 것은 퍼즐 조각을 조립하는 것만 큼 쉬워집니다. 연구원들은 오늘 Nature Physics 에서보고합니다. . Waitukaitis는“이것은 우리가 접을 수있는 패턴을 설계 할 수있게 해줍니다.

그러나 팀은 더 나아갔습니다. 그것은 Puzzle 조각을 8 개의 범주로 분류하여 종이 접기가 접힌 방법을 보여줄 것입니다. Santangelo는 구조가 너무 많은 방식으로 접히면 최종 모양을 제어하기가 어려워지기 때문에 중요하다고 말합니다. 새로운 작품에서 일부 클래스는 두 가지 방법으로 접힌 구조물을 생성합니다. 또한, 다른 계급은 다른 곡률로 종이 접기를 생성합니다. 믹싱 클래스, Waitukaitis와 Van Hecke는 그리스 문자 알파와 오메가의 모양을 전환 할 수있는 36-36- 푸즐 조각 종이 접기를 설계했습니다 (비디오 참조). 그런 다음 플라스틱 시트에서 종이 접기를 만들어 그것이 효과가 있음을 증명했습니다.

과학자들은 이미 합법적 인 종이 접기 패턴을 검색하여 설계에 도움이되는 컴퓨터 알고리즘을 가지고 있다고 Santangelo는 새로운 작업이 비교적 비효율적이기 때문에 유망합니다. 그럼에도 불구하고 퍼즐 종이 접기 접근 방식은 처음에 나타나는 것만 큼 간단하지 않을 수 있다고 그는 말했다. 산탕 벨로는 "우아하다"고 말했다. 그러나 개인적으로 나는 규칙을 이해하기 어렵다는 것을 알게된다. "

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모든 것을보다 구체적으로 만들기 위해 Waitukaitis와 Van Hecke는 실제로 종이에 묘사 한 퍼즐 조각을 만들었습니다. Van Hecke는 대화 중에도 그들이하고있는 일을 설명하는 데 도움이된다고 말합니다. "우리는 단지 우리가 이것을 평범한 인간에게 설명해야한다면 이것이 좋은 방법이 될 것이라고 생각했습니다."

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