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 cre9e9 une structure capable de supporter 1000 fois son propre poids et a remporte9 le grand prix (25a0000a0$) du JIC 2025
• Apre8s plus de 250a0heures passe9es e0 concevoir, plier et tester la re9sistance de diffe9rentes versions, il a imagine9 une structure d’abri d’urgence pouvant eatre de9ploye9e rapidement en cas de catastrophe
• Lors des essais, la structure a supporte9 plus de 200 livres de charge, et le jury a particulie8rement salue9 sa cre9ativite9, sa rigueur d’inge9nierie et sa capacite9 e0 collaborer en e9quipe
• Bien qu’il n’ait que 14 ans, il pratique l’origami comme loisir depuis environ 6 ans, et a commence9 en 2024 e0 explorer les proprie9te9s physiques de l’origami au-dele0 de la simple cre9ation
• Le projet montre le potentiel d’ame9lioration du rapport re9sistance/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 invente9 par l’astrophysicien japonais Koryo Miura, compose9 de paralle9logrammes en tessellation, dont la structure peut se plier ou se de9ployer en un seul mouvement
• Il est bien connu en inge9nierie ae9rospatiale et a notamment e9te9 utilise9 pour des panneaux solaires de la NASA ou sur le satellite japonais Space Flyer Unit lance9 en 1995
• L’origami a plusieurs sie8cles d’histoire, mais l’inte9reat soutenu qu’il suscite dans les domaines de l’inge9nierie, de la me9decine, des mathe9matiques et de l’architecture ne date vraiment que des anne9es 1960
  • Il est applique9 e0 la conception de dispositifs biome9dicaux comme les stents et les cathe9ters, ainsi qu’e0 des robots auto-assemble9s

Expe9rimentations et de9couvertes autour du motif Miura-ori

• Miles Wu, un e9le8ve new-yorkais de 14 ans, a de9couvert que du papier plie9 selon le motif d’origami Miura-ori pouvait supporter 1000 fois son propre poids
  • Il a consacre9 au total plus de 250 heures e0 concevoir, plier et tester diffe9rents motifs de9rive9s
• Wu a commence9 l’origami comme loisir il y a environ 6 ans et, depuis 2024, il explore dans le cadre de recherches STEM les proprie9te9s physiques de l’origami ge9ome9trique
• Apre8s l’arrive9e de l’ouragan Helene en Floride et les incendies de foreat dans le sud de la Californie, il a imagine9 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 re9unir en meame temps solidite9, facilite9 de de9ploiement et efficacite9 cofbt
• Il a envisage9 une application aux abris d’urgence en s’appuyant sur la re9sistance et la pliabilite9 du Miura-ori

Processus expe9rimental et re9sultats

• Il a cone7u sur ordinateur des variantes du motif Miura-ori, en faisant varier la hauteur, la largeur et l’angle des paralle9logrammes
• Il a plie9 54 variantes dans trois types de papier — papier d’impression, cardstock le9ger et cardstock e9pais — e0 raison de deux exemplaires par motif, soit 108 essais au total
• Il a utilise9 une machine de rainage pour ame9liorer la pre9cision des plis
• Il a place9 un motif d’une surface de 64 pouces carre9s entre deux garde-corps espace9s de 5 pouces, puis a ajoute9 du poids jusqu’e0 la rupture
• Au de9part, il pensait atteindre au maximum 50 livres de charge, mais la structure a en re9alite9 tenu jusqu’e0 200 livres
  • Les manuels scolaires et les poeales en fonte disponibles chez lui ne suffisant pas, il a meame dfb acheter des poids de musculation de 50 livres
• Le motif Miura-ori le plus re9sistant a supporte9 plus de 1000 fois son propre poids
  • aba0Un rapport comparable e0 celui d’un taxi new-yorkais supportant le poids de plus de 4a0000 e9le9phants.a0bb

Re9compense et e9valuation

• Les recherches de Wu ont remporte9 le grand prix (25a0000 dollars) du Thermo Fisher Scientific Junior Innovators Challenge 2025
  • Organise9 depuis 1999 par la Society for Science, il s’agit du concours STEM le plus prestigieux aux c9tats-Unis pour les colle9giens, et Wu a e9te9 classe9 premier parmi 30 finalistes
• Le jury a mis l’accent sur la passion personnelle et la capacite9 e0 contribuer e0 la communaute9
  • Wu a e9te9 tre8s bien note9 pour avoir transforme9 un loisir ancien en expe9rimentation en inge9nierie des structures
  • Lors d’un de9fi en e9quipe, il a applique9 les principes de l’origami pour fabriquer une pie8ce mobile de bras de crabe, montrant sa cre9ativite9, sa capacite9 d’adaptation et son aptitude e0 collaborer

Analyse d’expert

• L’inge9nieur de Princeton Glaucio H. Paulino a qualifie9 ce projet d’aba0excellente exploration parame9trique utilisant la ge9ome9trie comme proprie9te9 structurellea0bb
  • Selon lui, le projet montre qu’en ajustant la taille des cellules et l’angle des plis du Miura-ori, il est possible d’ame9liorer de manie8re significative le rapport re9sistance/poids
• Il reste toutefois du travail avant une application concre8te e0 un abri re9el
  • Un changement d’e9chelle exigera des solutions d’origami dans des mate9riaux plus e9pais
  • La re9sistance de l’origami ne s’agrandit pas de manie8re line9aire et fait apparaeetre de nouvelles contraintes, comme la conception des articulations, les imperfections et le flambage
  • Un abri re9el devra re9pondre e0 des exigences de charges multidirectionnelles et de durabilite9, et ne9cessitera une inte9gration e0 l’e9chelle des arches et du syste8me, au-dele0 de simples tests de compression de petite taille

Prochaines e9tapes

• Wu pre9voit de courber un motif Miura-ori unique en arche, ou de combiner plusieurs feuilles de Miura-ori pour de9velopper un ve9ritable prototype d’abri de forme rectangulaire ou en tente
• Il compte aussi tester davantage la re9sistance e0 des forces multidirectionnelles, au-dele0 de la seule compression late9rale
• Il souhaite e9galement explorer la possibilite9 que diffe9rents motifs d’origami soient utiles dans d’autres sce9narios

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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