紙や布のように薄い材料を縮めようとすると「しわ」が寄ります。しわの形を使うと、材料自体が縮むことなく、形状全体としては実質的に縮むことができます。しわは、脳や腸管などの人間の体や、羽化直前の昆虫の翅や体など、生物の形にもみられます。包装フィルムや衣類、焼き魚やプリンの表面など身の回りに現れるしわを観察してみましょう。
しわは、縮まないシート材料を縮めようとすることで、平面だったものが、波状の細かなパターンに急激に変化する、座屈現象の一つです。全体の設計図を用意したわけではないのに、全体として整列したパターンが現れる、自己組織化の現象の一つでもあります。
しわのパターンは、折紙テッセレーションと呼ばれる繰り返しの折り目パターンと類似しており、折紙工学でも着目されています。缶チューハイのパターンはヨシムラパターンと呼ばれる座屈パターンと同じ形状です。
When you try to shrink a thin material like paper or cloth, it wrinkles. Wrinkles allow the overall shape to virtually shrink without material shrinkage. Wrinkles can also be found in various biological forms, such as the human brain and intestines, and the wings and bodies of insects prior to emergence. Observe the wrinkles that appear around you, such as those on packaging films, clothing, and the surface of grilled fish or pudding.
Wrinkling is a type of buckling phenomenon in which a flat sheet material that does not shrink undergoes a sudden change into a wavy, fine pattern when an attempt is made to shrink it. It is also an example of self-organization, where an ordered pattern appears as a whole without an overall blueprint.
Wrinkle patterns are similar to periodic crease patterns called origami tessellations, which makes them of interest in origami engineering. The pattern on Japanese canned chu-hai has the same shape as a buckling pattern called the Yoshimura pattern.
二つの平らなフィルムのふちを溶接して作られています。お椀型、鞍型の曲面を作るには、しわが必要です。
photo:Choku KIMURA
曲がったダクトをカバーするためには、しわを寄せる必要があります。
Freeform Origami (Expansion) / Tomohiro Tachi
Origami Stanford Bunny / Tomohiro Tachi
4D Printed Membrane Tensegrity Structure / Yuta Shimoda
Polymer Membrane Tensegrity / Shuto Ito, Yuta Shimoda, Haruka Fukunishi