I fisici creano volume da una superficie piana

Come creare forme da semplice carta? Le cartelle Origami si rendono conto che combinazioni precise di pieghe a valle e pieghe a montagna consentono tali imprese. “Prodezze”, perché tutti sanno che è impossibile coprire una pallina di carta senza strapparla o piegarla. I cartografi sanno anche che non è possibile disegnare i continenti su un globo senza distorcerli. Passare dal piatto al volume richiede imbrogliare piegando, piegando, distorcendo…

I fisici della Scuola di Fisica e Chimica Industriale di Parigi (ESPCI) hanno appena ottenuto questa prestazione, ma in qualche modo senza mani. Gonfiando un sandwich a due piani di tessuto non elasticizzato, all’interno del quale sono abilmente disegnati piccoli canali, si ottiene un intero catalogo di forme, come questa specie di rosa di sabbia, ma anche cupole, ventole e cilindri, che evocano il raffreddamento degli impianti nucleari. centrali elettriche. Torri, grondaie, fisarmoniche, pozzi, ecc. Questo è ovviamente diverso dai trampolini per bambini sulle spiagge, perché qui il corpo non gonfiato è inizialmente molto piatto.

Questa è la terza tecnica per questi ricercatori nella categoria della generazione di forme 3D da superfici piane. Nel 2018, la loro arte dell’inflazione è stata applicata ai “sandwich” di gomma. Quando viene soffiato un lungo canale, le sue pareti si espandono, ma la sua lunghezza non cambia. Se due canali sono affiancati, si spingono l’uno contro l’altro e assorbono questa pressione creando un rigonfiamento o una cavità: la superficie si deforma. Effettuando configurazioni più complesse è possibile modellare la superficie a piacere. E così il team ha creato delle “maschere”. Con naso, bocca e occhi. “Ma queste forme rimanevano morbide e non potevamo ingrandirle, perché crollavano sotto il loro stesso peso.”lui ricorda José PicoProfessore all’ESCIP.

Collaborazione con l’ingegneria civile

Due anni dopo, gli scienziati hanno sostituito la plastica con tessuti di gomma impermeabili, che aderiscono insieme quando riscaldati. Disegnano i canali con una punta calda, che incolla insieme i due livelli. L’inflazione deforma, distorce, piega la superficie. La pressione regola la durezza. Realizzano persino una “tenda” a cupola di quattro metri di diametro ! “Certo, la nostra struttura era più solida, ma il risultato a volte era imprevedibile: invece di formare una cupola, poteva gonfiarsi fino a diventare un vaso!”“, sottolinea José Pico.

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