ハーバード大学のジョンA.ポールソン・スクール・オブ・エンジニアリング＆アプライド・サイエンス（SEAS）の研究者チームは、バルーンを事前にプログラムされた形状にできる技術を開発した。

同技術は、切り紙を膨張式のデバイスに埋め込むことで機能する。アルゴリズムにより、基盤となる切り紙を設計。これにより、デバイスは切り込みに沿って膨張し、目的のかたちを形成する。

目的の形状に応じて切り紙を設計するアルゴリズムを開発

研究チームは、切り紙の幾何学デザインを制御し基盤にすることで、膨張式デバイスを複雑な形状に誘導できることに気づいた。

パラメーターを調整することで、目的の形状に応じた切り紙が設計できるアルゴリズムを開発。これにより、膨張式デバイスの特定部分を膨張させたり、曲げたり、ねじったりが可能となった。

こうして開発された「キリガミバルーン」は、思い通りに形状がプログラム可能。大きなスケールだけでなく、小さなスケールでの調整もできるようだ。

花瓶やフック、瓢箪などのキリガミバルーンを制作

技術を実証すべく研究チームは、花瓶やフック、瓢箪などさまざまな形状のキリガミバルーンを制作。同アプローチの有効性を確認した。

制作されたキリガミバルーンの数々や、それらが膨らむ様子は、動画で確認することが可能だ。

研究チームは、次のステップとしてキリガミバルーンをソフトロボットのアクチュエーターとして活用したいと考えている。スケールを問わず目的の形状に膨張可能なデバイスは、医療や宇宙開発などの幅広い領域での活用が期待される。

参照元：Programmable balloons pave the way for new shape-morphing devices/ Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences