A antiga arte japonesa de dobrar papel, conhecido como origami, pode ser usado para criar mecânica, interruptores binários.

No Cartas de Física Aplicada , pesquisadores relatam a fabricação de tal dispositivo de papel usando um padrão particular de origami conhecido como padrão Kresling. Este dispositivo pode atuar como um interruptor mecânico.

Ao colocar vários deles juntos em uma única plataforma, os investigadores construíram uma placa de memória mecânica funcional.

As estruturas de origami podem ser rígidas ou não rígidas. Para o primeiro tipo, apenas os vincos entre os painéis de papel podem deformar, mas os painéis permanecem fixos. No origami não rígido, Contudo, os próprios painéis podem deformar.

O padrão Kresling é um exemplo de origami não rígido. Dobrar um pedaço de papel usando esse padrão gera uma estrutura em forma de fole que pode alternar entre uma orientação e outra. O fole age como um tipo de mola e pode ser controlado por meio da vibração de uma plataforma que segura o fole. Isso cria uma mudança, que os investigadores chamam de interruptor mecânico inspirado em Kresling, ou KIMS.

Os pesquisadores descobriram que a oscilação de uma plataforma segurando o KIMS para cima e para baixo em uma determinada velocidade fará com que ele vire, ou mudar, entre seus dois estados estáveis. Eles usaram um agitador eletrodinâmico para fornecer movimentos controlados da base e monitoraram a superfície superior do KIMS usando um laser. Desta maneira, eles foram capazes de mapear e analisar a física básica que fundamenta o comportamento de comutação.

"Usamos o padrão de origami Kresling para desenvolver um cluster de interruptores binários mecânicos, "disse o autor Ravindra Masana." Eles podem ser forçados a fazer a transição entre dois estados estáticos diferentes usando uma única entrada controlada na forma de uma excitação harmônica aplicada na base da chave. "

O grupo primeiro considerou uma placa de memória de 2 bits criada colocando duas unidades KIMS em uma única plataforma. Como cada bit KIMS tem dois estados estáveis, quatro estados distintos identificados como S00, S01, S10 e S11 podem ser obtidos. As oscilações da plataforma causarão a alternância entre esses quatro estados estáveis. Esta prova de conceito com apenas dois bits pode ser estendida a várias unidades KIMS, criando um tipo de memória mecânica.

"Essas opções podem ser miniaturizadas, "disse Mohammed Daqaq, um dos autores e diretor do Laboratório de Dinâmica Não Linear Aplicada da NYU em Abu Dhabi. "Em vez de usar um agitador eletrodinâmico volumoso para acionamento, a placa de memória pode então ser acionada usando atuadores piezoelétricos e de grafeno escalonáveis. "

As placas de memória de origami miniaturizadas devem ter ampla aplicabilidade e oferecer uma grande promessa para o desenvolvimento futuro de dispositivos.