Un adolescent de 14 ans conçoit une structure en origami capable de supporter une charge 1000 fois supe9rieure e0 son poids

• En modifiant le motif d’origami Miura-ori, il a cr�e9�e9 une structure capable de supporter 10�00 fois son propre poids et a remport�e9 le grand prix (25�a0000�a0$) du JIC 2025
• Apr�e8s plus de 250�a0heures pass�e9es �e0 concevoir, plier et tester la r�e9sistance de diff�e9rentes versions, il a imagin�e9 une structure d’abri d’urgence pouvant �eatre d�e9ploy�e9e rapidement en cas de catastrophe
• Lors des essais, la structure a support�e9 plus de 200 livres de charge, et le jury a particuli�e8rement salu�e9 sa cr�e9ativit�e9, sa rigueur d’ing�e9nierie et sa capacit�e9 �e0 collaborer en �e9quipe
• Bien qu’il n’ait que 14 ans, il pratique l’origami comme loisir depuis environ 6 ans, et a commenc�e9 en 2024 �e0 explorer les propri�e9t�e9s physiques de l’origami au-del�e0 de la simple cr�e9ation
• Le projet montre le potentiel d’am�e9lioration du rapport r�e9sistance/poids des structures pliables, avec la perspective d’une extension future vers des structures grandeur nature pour l’intervention en cas de catastrophe

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Le motif Miura-ori et le contexte de la recherche

• Miura-ori est un motif de pliage invent�e9 par l’astrophysicien japonais Koryo Miura, compos�e9 de parall�e9logrammes en tessellation, dont la structure peut se plier ou se d�e9ployer en un seul mouvement
• Il est bien connu en ing�e9nierie a�e9rospatiale et a notamment �e9t�e9 utilis�e9 pour des panneaux solaires de la NASA ou sur le satellite japonais Space Flyer Unit lanc�e9 en 1995
• L’origami a plusieurs si�e8cles d’histoire, mais l’int�e9r�eat soutenu qu’il suscite dans les domaines de l’ing�e9nierie, de la m�e9decine, des math�e9matiques et de l’architecture ne date vraiment que des ann�e9es 1960
  • Il est appliqu�e9 �e0 la conception de dispositifs biom�e9dicaux comme les stents et les cath�e9ters, ainsi qu’�e0 des robots auto-assembl�e9s

Exp�e9rimentations et d�e9couvertes autour du motif Miura-ori

• Miles Wu, un �e9l�e8ve new-yorkais de 14 ans, a d�e9couvert que du papier pli�e9 selon le motif d’origami Miura-ori pouvait supporter 10�00 fois son propre poids
  • Il a consacr�e9 au total plus de 250 heures �e0 concevoir, plier et tester diff�e9rents motifs d�e9riv�e9s
• Wu a commenc�e9 l’origami comme loisir il y a environ 6 ans et, depuis 2024, il explore dans le cadre de recherches STEM les propri�e9t�e9s physiques de l’origami g�e9om�e9trique
• Apr�e8s l’arriv�e9e de l’ouragan Helene en Floride et les incendies de for�eat dans le sud de la Californie, il a imagin�e9 d’utiliser des motifs d’origami �e0 la fois solides et pliables pour des abris d’urgence
• Les structures d’abri existantes ont du mal �e0 r�e9unir en m�eame temps solidit�e9, facilit�e9 de d�e9ploiement et efficacit�e9 co�fbt
• Il a envisag�e9 une application aux abris d’urgence en s’appuyant sur la r�e9sistance et la pliabilit�e9 du Miura-ori

Processus exp�e9rimental et r�e9sultats

• Il a con�e7u sur ordinateur des variantes du motif Miura-ori, en faisant varier la hauteur, la largeur et l’angle des parall�e9logrammes
• Il a pli�e9 54 variantes dans trois types de papier — papier d’impression, cardstock l�e9ger et cardstock �e9pais — �e0 raison de deux exemplaires par motif, soit 108 essais au total
• Il a utilis�e9 une machine de rainage pour am�e9liorer la pr�e9cision des plis
• Il a plac�e9 un motif d’une surface de 64 pouces carr�e9s entre deux garde-corps espac�e9s de 5 pouces, puis a ajout�e9 du poids jusqu’�e0 la rupture
• Au d�e9part, il pensait atteindre au maximum 50 livres de charge, mais la structure a en r�e9alit�e9 tenu jusqu’�e0 200 livres
  • Les manuels scolaires et les po�eales en fonte disponibles chez lui ne suffisant pas, il a m�eame d�fb acheter des poids de musculation de 50 livres
• Le motif Miura-ori le plus r�e9sistant a support�e9 plus de 10�00 fois son propre poids
  • �ab�a0Un rapport comparable �e0 celui d’un taxi new-yorkais supportant le poids de plus de 4�a0000 �e9l�e9phants.�a0�bb

R�e9compense et �e9valuation

• Les recherches de Wu ont remport�e9 le grand prix (25�a0000 dollars) du Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge 2025
  • Organis�e9 depuis 1999 par la Society for Science, il s’agit du concours STEM le plus prestigieux aux �c9tats-Unis pour les coll�e9giens, et Wu a �e9t�e9 class�e9 premier parmi 30 finalistes
• Le jury a mis l’accent sur la passion personnelle et la capacit�e9 �e0 contribuer �e0 la communaut�e9
  • Wu a �e9t�e9 tr�e8s bien not�e9 pour avoir transform�e9 un loisir ancien en exp�e9rimentation en ing�e9nierie des structures
  • Lors d’un d�e9fi en �e9quipe, il a appliqu�e9 les principes de l’origami pour fabriquer une pi�e8ce mobile de bras de crabe, montrant sa cr�e9ativit�e9, sa capacit�e9 d’adaptation et son aptitude �e0 collaborer

Analyse d’expert

• L’ing�e9nieur de Princeton Glaucio H. Paulino a qualifi�e9 ce projet d’�ab�a0excellente exploration param�e9trique utilisant la g�e9om�e9trie comme propri�e9t�e9 structurelle�a0�bb
  • Selon lui, le projet montre qu’en ajustant la taille des cellules et l’angle des plis du Miura-ori, il est possible d’am�e9liorer de mani�e8re significative le rapport r�e9sistance/poids
• Il reste toutefois du travail avant une application concr�e8te �e0 un abri r�e9el
  • Un changement d’�e9chelle exigera des solutions d’origami dans des mat�e9riaux plus �e9pais
  • La r�e9sistance de l’origami ne s’agrandit pas de mani�e8re lin�e9aire et fait appara�eetre de nouvelles contraintes, comme la conception des articulations, les imperfections et le flambage
  • Un abri r�e9el devra r�e9pondre �e0 des exigences de charges multidirectionnelles et de durabilit�e9, et n�e9cessitera une int�e9gration �e0 l’�e9chelle des arches et du syst�e8me, au-del�e0 de simples tests de compression de petite taille

Prochaines �e9tapes

• Wu pr�e9voit de courber un motif Miura-ori unique en arche, ou de combiner plusieurs feuilles de Miura-ori pour d�e9velopper un v�e9ritable prototype d’abri de forme rectangulaire ou en tente
• Il compte aussi tester davantage la r�e9sistance �e0 des forces multidirectionnelles, au-del�e0 de la seule compression lat�e9rale
• Il souhaite �e9galement explorer la possibilit�e9 que diff�e9rents motifs d’origami soient utiles dans d’autres sc�e9narios

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Avis sur Hacker News

• Plus que l’expression « 14 ans », le point important est qu’il a commencé l’origami il y a 6 ans
  C’est le résultat de 6 années d’expérimentation passionnée et de progression

  • Les « 6 ans » d’un enfant représentent bien plus de temps que 6 ans pour un adulte
    Grâce à la neuroplasticité, l’efficacité de l’apprentissage est aussi bien plus élevée
    Moi aussi, à 15 ans, j’apprenais bien plus vite qu’aujourd’hui à 35 ans
    Le fait d’avoir étudié l’OS en profondeur avec Gentoo Linux au lycée a ensuite constitué une base importante pour mes connaissances en ingénierie, en physique et en mathématiques
    Mais aujourd’hui, apprendre des mathématiques avancées est devenu assez difficile
  • J’aimerais qu’on ne se focalise pas trop sur le terme « plié » (folded)
    Il n’a pas créé un nouveau design, il a mesuré expérimentalement une structure conçue par l’astrophysicien japonais Miura-Ori
  • Plutôt que de se concentrer sur son âge, cet engagement a peut-être davantage à voir avec des traits du spectre autistique

• C’est une recherche vraiment formidable, mais je ne vois pas très bien en quoi le fait qu’une structure en papier résiste bien à la compression mène directement à des logements temporaires pour situations de catastrophe
  Pour une tente, la résistance à la compression n’est pas l’élément essentiel, et le papier n’est pas adapté à un environnement extérieur
  Le journaliste a probablement trop insisté sur l’angle de la réponse aux catastrophes

  • En réalité, la plupart des tentes résistent mal à la compression si elles ne sont pas conçues pour éviter l’accumulation de neige
    En cas de fortes chutes de neige, il faut se réveiller en pleine nuit pour la secouer

• Le point clé, c’est l’échelle (scale)
  Une structure qui fonctionne bien à l’échelle du pouce s’effondre quand on passe à l’échelle du pied
  Cette structure supporte une pression d’environ 33 psi, alors que le balsa peut dépasser 100 psi
  En revanche, cette structure concentre la pression sur les arêtes
  Je me demande si elle pourrait servir de noyau pour des composites haute résistance à bas coût

  • Dans ce cas, si on la faisait plus petite, gagnerait-elle en résistance ?
    Des microstructures assemblées pourraient peut-être fonctionner comme des formes biologiques
  • Il n’y a pas encore d’utilité pratique directe
    La fin de l’article résume bien pourquoi
    Mais cette tentative, en elle-même, relève déjà d’un parcours au top 0,1 %
    Nous n’en sommes pour l’instant qu’au tout début de ce long chemin, et un jour cette expérience portera ses fruits sous une autre forme

• J’avais découpé autrefois le plateau d’un bureau IKEA, et l’intérieur était rempli de carton alvéolé
  C’était faible en cisaillement, mais suffisant pour les charges verticales
  En revanche, dès qu’on perd la rigidité latérale, ça casse facilement
  Cette structure aussi semble solide sur l’axe Z, mais faible face aux charges latérales

  • La plupart des portes alvéolaires (hollow-core door) de la maison sont fabriquées sur le même principe
  • Ce type de structure n’est pas adapté à un bureau
    Après quelques années, il a tendance à se voiler facilement
    La table IKEA « SANDSBERG » est bien meilleure grâce à son renfort métallique

• Il y a eu une discussion similaire il y a 3 mois
  Lien vers le fil associé

  • En résumé, c’était un article disant qu’« un garçon de 14 ans a remporté 25 000 dollars avec une structure en origami capable de supporter 10 000 fois son propre poids »

• Je me demande si cette structure conserverait ses propriétés de répartition des charges en impression 3D
  On pourrait peut-être fabriquer des pièces solides avec peu de matière

  • Ce concept existe déjà
    C’est précisément le principe des motifs de remplissage (infill patterns), dont il existe de nombreuses variantes avec des résistances et des propriétés différentes

• Je me demande quel serait le motif idéal, et comment on pourrait en faire un abri (shelter)
  Ce serait amusant d’essayer d’en faire une cabane de jeu

  • Le plus simple serait d’appliquer ce design à la couche intermédiaire du carton ondulé
    Voir l’article Wikipédia sur le pli de Miura

• C’est vraiment fascinant de voir qu’une structure comme celle-ci peut supporter autant de poids
  Ça me rappelle le pont en Lego construit par deux ingénieurs dans Lego Masters
  Vidéo associée

  • Mais dans ma région, la vidéo était géobloquée (geo-block), donc je n’ai pas pu la voir

• Au fond, l’ensemble ressemble à une boîte à œufs (egg carton)
  Si une boîte à œufs vide pèse 50 g, dire qu’on peut poser 500 kg dessus est assez impressionnant

• Les structures triangulaires sont toujours l’unité de base de la solidité