曲げシザース構造を用いた一定負曲率曲面の成長変形
小野富貴 、舘知宏 2022

Growth Deformation of Surface with Constant Negative Curvature by Bending-active Scissors Structure
Fuki Ono, Tomohiro Tachi 2022

自然界に多く見られるサンゴやレタスのようなひらひらとした曲面は、面の中心から縁にかけて成長率が 増加しながら成長する differential growth(偏差成長)と呼ばれる仕組みによって生み出されています。 成長率の勾配によって生じるひずみが平面内で適合できなくなることによって面外変形が引き起こされ、ひらひらとした複雑な曲面形状が自己組織的に生成されます。 本作品では、曲げ変形できる不等辺シザース機構に着目し、それらが展開の過程で平面では不適合になるような条件を 与えて敷き詰めることで、differential growth を再現しています。 直線状に折り畳まれた 状態から、ガウス曲率一定の負曲率曲面（ひらひら曲面）へ展開する構造物 を得ることができました[Ono and Tachi 2022]。—小野富貴

一定負曲率曲面として、解析的なものとしては回転面としてあらわせるベルトラミの擬球が知られています。ベルトラミの擬球の解には限界があり、水平に広がった根元はこれ以上拡張していくことができません。これを無理に拡張していくと回転対称性を失って「ひらひら」が現れます。「ひらひら」とは対称性の破れを伴う座屈現象ということができます。—舘知宏