- 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
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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