Istanbul Tech Week - İstanbul Teknoloji Haftası

Origami, Modern Teknolojiyi Yeniden Şekillendiriyor

Origami denince aklınıza ilk gelen şey nedir? uçak, kuğu, ya da gemi?  Evet temelde bunlar birer origami, ancak antik Japon kağıt katlama sanatı bunların çok daha ötesine uzanıyor. Tek parça kağıttan kesik ve yırtık olmadan katlanıp ortaya çıkarılan eserlerin estetik olmaları dışında bir işlevlerinin olduğunu düşünmek pek olası gelmiyor olabilir. Ama aslında günümüzde robotik, mimari, tıp, uzay teknolojileri gibi pek çok alanda origamiden esinlenen yeni teknolojiler üretilmeye başlandı.

Zamanında en fazla 20 veya 30 katlamalı tasarımlardan oluşan geleneksel origami, günümüze kıyasla daha basitti. Ancak artık, binlerce adımdan oluşan origamiler yaratmak mümkün. Günümüzde bu kadar komplike tasarımların yaratılmasını sağlayan şey de origamiyi matematik, fizik gibi farklı disiplinlerle birlikte inceliyor oluşumuz.

Teknolojide Origami Kullanımının Avantajları

Fizikçi Robert Lang, origaminin günümüzde kullanışlı olmasının sebebini şu şekilde açıklıyor. “Origamiyi kullanışlı yapan şey, düz bir levhayı diğer yöntemlere kıyasla çok daha az bir işlemle daha kompleks başka bir şekle dönüştürmenin yolu olması.” 

Lang, origamiye olan ilgisini bir kariyere dönüştürmek amacıyla 2001 de NASA’daki işinden istifa etmiş. Sonrasında matematiksel origami üzerine yaptığı çalışmaları ile dünyaya adını duyuran Lang, origaminin modern mühendislik problemlerine çözüm olarak kullanılmaya başlanmasını sağladı. 

robert lang origami
Robert Lang’in eserlerinden biri

Origami, taşıma amaçlı veya küçük alanlara sıkıştırmak için katlanabilen büyük yapılar oluşturmayı mümkün kılıyor. Giderek kompaktlaşan, hafifleyen tasarımlar ve karmaşık katlama modelleri ile tek bir motor tarafından kontrol edilebilen hareketli mekanik sistemler üretilebiliyor.

Günümüzde geliştirilmesinde origamiden yararlanılan bazı ürünler;

Güneş Panelleri

Katlanabilir güneş panelleri, uzay teknolojisinde uzun bir süredir kullanılıyor ancak mühendisler panelleri daha da küçültmek ve hafifletmek için çalışıyorlar. 

güneş paneli

NASA mühendisleri, bir silindirden, büyük düz disklere kolayca dönüşebilen kompakt güneş panelleri için prototipler tasarlamak üzere origami uzmanlarıyla çalıştılar. Silindir, temelde uzay gemisinin etrafını saracak ve açılmak için uzay aracının dönüşünü kullanıyor. Yalnızca iki köşesini çekerek tüm bir kağıt yaprağını açmanıza olanak tanıyan bir origami tekniğini kullanarak mevcut sistemdeki mekanik yapının basitleştirilmesi ve kurulumun kolaylaştırılması sağlanıyor.

Kurşun Geçirmez Kalkan

Polis tarafından kullanılan geleneksel kurşun geçirmez kalkanlar yalnızca bir kişi için koruma sağlayan, taşınması zor ve düz, sert çelik yüzeylerden oluşuyor. Ancak birkaç kişiyi koruyacak kadar geniş, yine de bir arabanın bagajına kolayca sığacak bir şekle katlanabilen, mevcut diğer kalkanların neredeyse yarı ağırlığında olan kalkanın tasarımında origamiden esinlenildi. Ve kurulum için zaman gerektiren veya taşıması zor olan diğer modellerin aksine, kurulması yalnızca saniyeler sürmekte ve kendi başına ayakta durabilmekte.

Ameliyat Robotları

Hareketini, mekanik parçalar yerine origamiyi kullanarak sağlayan, küçük cerrahi tutucular olan “oriceps”, robotik cerrahi sistemlerde kullanılmak üzere üretildi. Bu icat, yaklaşık 3 milimetre boyutunda bir delikten geçebiliyor. Origamiden ilham alarak mekanik parça sayısını yüzde 75 oranında azaltıyor. Bu cihaz bir önceki mekanizmaya göre daha küçük ve daha geniş bir hareket aralığına sahip. Zamanla origami kullanılarak geliştirilecek yeni cihazların yepyeni bir dizi ameliyatın yapılmasına izin vereceği, bir gün sinirler kadar küçük şeyleri manipüle edilebilmesine olanak sağlayacağı öngörülüyor.

Yutulabilen Robot

MIT araştırmacıları, katlanarak bir kapsül haline getirilebilen, yutulabilen ve midenizin içinde açılabilen prototip bir robot geliştirdi. Genelde mide duvarındaki yabancı cisimleri çıkarmak için kullanılması amaçlanan robot sayesinde riskli ameliyatların yapımına gerek kalınmıyor. Araştırmacılar, vücudun dışından manyetik alanları manipüle ederek robotu midenin duvarları boyunca hareket etmesini sağlıyorlar. Şimdiye kadar robotlarının bir domuz midesindeki nesneleri güvenli bir şekilde çıkarabildiğini gösterdiler ve daha sonra bunu canlı hayvanlar üzerinde test etmek istiyorlar. 

Yapay Kaslar

Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar sert, ağır ve hantal makinelerin, canlı organizmaları taklit ederek etkileşimlerini daha doğal bir şekilde gerçekleştirebilecekleri şekillerde bükülmesini ve esnemesini sağlamak için farklı malzemeler ve tasarımlar denemekteler. Ancak, genellikle sert maddeler kadar güçlü ve esnek olmadıkları için, yumuşak malzemelerin bu tür işlerde kullanımları çok sınırlı. Bu konuda sorunların çözümü için araştırmacılar yine origamiye başvuruyor.

Origaminin temel teknikleri ve prensiplerinden ilham alınarak geliştirilen, 1 dolardan daha düşük maliyetle on dakika içinde üretilebilen yapay kaslar, kendi ağırlıklarının 1.000 katına kadar olan nesneleri yalnızca hava veya su basıncını kullanarak kaldırabiliyorlar. Ve kas iskeletinde origami tabanlı farklı geometrilerin kullanılmasıyla, çok çeşitli hareketler yapan kaslar üretilebiliyor.

Kas benzeri özelliklerine ek olarak, bu yumuşak doku istenen boyutta ölçeklendirilebiliyor. Bu özellik, kasların robotik cerrahi cihazlar, giyilebilir robotik dış iskeletler, mimari, inşaat, su altı veya uzay için kullanılabilir olmalarını sağlıyor.

Yakalayıcı Kol

Bir Harvard robotikçisi, denizanası gibi yumuşak gövdeli derin deniz canlılarını onlara zarar vermeden yakalamak için bir tutucu tasarlamak için origami kullandı. Robotik bir denizaltına takılabilen tutucu, tek bir motor yardımıyla açılıp kapanabiliyor.

Okyanusların derinliklerindeki yüksek basıncın, karmaşık mekanizmalar için uygun bir ortam olmaması sonucu origamiden yararlanılarak üretilen bu alet çok daha az bileşen içermesiyle, ekstrem koşullarda dahi bozulma ihtimalini bir hayli düşürüyor.

Daha fazlası için aşağıdaki videoyu izleyebilirsiniz;

İçeriğimiz sizin için yararlı mıydı?

Teknoloji'den geri kalmamak için e-posta listemize abone olun!

Bilmeye ve bildirmeye çalışan bir Endüstri Ürünleri Tasarımı öğrencisi.


Yorum yapın