東大、従来の100倍固いオリガミ展開構造物を開発 - 宇宙構造物への応用期待

東京大学は9月8日、折紙の数理を用いることで展開時に従来の100倍の固さを持つ折り畳み構造を開発したと発表した。

同成果は同大学大学院総合文化研究科広域科学専攻の舘知宏 助教、イリノイ大学アーバナシャンペーン校工学部エフゲニ・フィリポフ大学院生、ジョージア工科大学工学部グラウシオ・ポーリーノ教授の研究グループによるもの。

折紙を応用すると、シート材料を折り畳んで収納し、必要に応じて三次元的に展開して用いる展開構造物として利用することができる。しかし、従来の折紙構造物はシート材料自体が曲がることで、意図しない変形が容易におき、展開時に構造的な固さが得られないという制限があった。

今回、研究グループは折紙に基づく変形可能な立体構造を組み合わせることで、従来の100倍の固さを持つ折り畳み構造を開発。この構造は、部分的な展開が起きず、全体形状が一様に変形するため、端部を駆動すると変形が全体にすみやかに波及して展開することが可能となる。この性質は形状によって決まり、さまざまな大きさでの応用でき、可動式の屋根や折りたためる建築、航空宇宙分野の展開構造物、ロボットのアクチュエーターなどへの応用に適しているほか、マイクロスケールで実現すれば収縮・膨張し、固さがコントロール可能な材料などの開発につながることが期待される。