Методика оригами

Оригами – методика достаточно древняя, берет свое начало в Китае. Первостепенно методика применялась в обрядах религиозной направленности, в дальнейшем она стала доступна высшим слоям общества. Со временем техника распространилась и нашла огромное количество поклонников.

На сегодняшний день оригами занимаются не только взрослые, но и дети любых возрастов, при этом существует огромное количество разнообразных шаблонов и схем машинок из бумаги.

Методика насчитывает несколько разновидностей:

• модульное – наиболее востребованная и распространенная система, характеризующаяся созданием нескольких блоков и объемных фигур;
• простое – создана специально для начинающих или людей с ограниченными физическими возможностями;
• мокрое складывание – осуществляется посредством использования воды, чтобы придать линиям плавность и выразительность.

Оригами – методика создания моделей и фигур различной тематики из бумаги. Такой способ помогает развивать логику и пространственное мышление. Помимо этого, развивается творческая сторона личности за счет активной работы мыслительных процессов.

Разновидности машин из бумаги

Существует немалое количество вариантов создания красивых машинок из бумаги. Рассмотрим наиболее распространенные из них.

Сборка по инструкции. Существуют специальная инструкция, как сделать машинку из бумаги, которые можно без труда найти в интернете. Для того, чтобы смастерить такую машину потребуется скачать схему, распечатать ее на принтере, затем останется вырезать ее и склеить.

Спортивный вариант

Для создания потребуется лист бумаги прямоугольной формы. Важно, чтобы его стороны имели соотношение 1:7. Первостепенно загибается верхний правый угол и подобный образом левый нижний. После фиксации углы возвращаются обратно. В результате мы получаем наметки.

После этого необходимо загнуть верхний элемент, одновременно заправляя во внутрь. Далее снова сгибаем треугольники к центральной части листа. Боковые части листа загибаются, а нижняя часть складывается.

На финальном этапе фигура складывается пополам, а торчащие фрагменты бумаги аккуратно заправляются в получившиеся кармашки. При желании автомобиль можно разукрасить.

Простой вариант

Квадратный лист бумаги складывается пополам снизу в верх, затем разворачивается. Аналогичным образом следует его свернуть и с перпендикулярной стороны. В результате должна получиться наметка и определиться центральный элемент, как представлена на фото машинок из бумаги. Нижняя четверть загибается на верх, а углы отгибаются.

Часть, располагающаяся сверху, загибается вниз, заслоняя при этом нижнюю часть. Правый верхний угол необходимо загнуть, тем самым мы получим лобовое стекло. В завершении фигуру рекомендуется развернуть.

Гоночная машина

Потребуется лист, который необходимо согнуть пополам вдоль длинной стороны. Угол соединить с противоположной стороной. Аналогичную операцию осуществите со всеми углами. Таким образом получатся два квадрата с пересекающимися линиями. Треугольники, относящиеся к длинной стороне, загибаются во внутреннюю сторону.

Далее длинные части совмещаются посредством средней линии. Один треугольник понадобится для создания капота автомобиля, для этого потребуется загнуть боковые стороны по направлению друг к другу.

Треугольник, располагающийся с другой стороны, заправляется в складки, образованные на капоте. Остается только загнуть тот фрагмент, который будет представлять собой спойлер.

Пожарная машина

При создании такой модели одной бумаги будет недостаточно, поэтому заранее следует подготовить клей и ножницы. Для создания потребуется специальная заготовка из плотного материала.

Помимо основных элементов транспорта следует перенести и дополнительные детали. После этого заготовки вырезаются и аккуратно склеиваются. При необходимости дополнительные элементы можно приклеить посредством клея ПВА.

Машина из подручных средств

Не менее увлекательным занятием может стать создание машины не только из бумаги, но и подручных средств. Для создания можно взять несколько фигур из картона цилиндрической формы, обклеив их предварительно разноцветной бумагой.

После этого вырезается небольшой прямоугольник и слегка отгибается. Это будет автомобильное кресло. В качестве колес можно использовать крышки от пластиковых бутылок. В завершение останется только разукрасить машинку.

В завершение следует отметить, что создание моделей из бумаги – это очень увлекательное и полезное занятие, главное придерживаться пошаговой инструкции, как сделать машинку своими руками. На видео представлен мастер класс по машинкам из бумаги.

Фото машинок из бумаги

Оригами машина из бумаги ⋆ Страна Рукоделия

людмила маливанова
Мастер-класс «Гоночный автомобиль в технике «оригами»

Все дети любят играть машинками,но если она сделана своими руками,то непременно станет любимой и желанной. Моих ребятишек,игра с гоночными машинками из бумаги,очень увлекла,они несколько дней подряд с интересом играли,устраивали соревнования.

Мы играли за столами,соревновались по двое:Машинки дети ставили на край стола и по команде дули на них.

Второй вариант, машинка передвигается,когда дети делают щелчки в заднюю часть игрушки.

Чтобы игра была ещё интереснее,дети стали играть парами,передвигали машинки,так,чтобы они не сталкивались друг с другом и чтобы не было аварий.

Ещё дети предложили поиграть на полу,выполняя те же задания (поддувание,щелчки,но из кубиков сделали дорожки,здесь машинка поедет только по своей дорожке и не будет заезжать на соседнюю.

фантазии и радости детей не было предела,все хотели быть победителями,и чтобы их автомобиль был самый быстрый. Хочу предложить вам мастер-класс гоночного автомобиля в технике оригами.

Нам необходимо взять лист бумаги размером А4.

1. Сгибаем лист бумаги А4 пополам.

2. Выполняем базовые формы «Двойной треугольник»,вверху и внизу нашей заготовки.

3. Переворачиваем заготовку,и загибаем боковые стороны к центру.

4. С верхней стороны,полученной заготовки,загибаем» ушки»(к центру)

5. Отгибаем заднюю часть машинки вверх и заправляем «ушки» в «кармашки»,отогнутой части.

Получается красивый гоночный автомобиль,индивидуальный для каждого ребёнка,потому что они отличаются оформлением.

Творческих вам успехов,дорогие коллеги,и новых побед в соревнованиях вместе с детьми!

«Золотой подсолнушек». Мастер-класс по изготовлению подсолнуха в технике оригами Предлагаю вашему вниманию мастер-класс по изготовлению подсолнухов в технике «оригами». Выполняется работа очень просто. Доступно для.

Мастер-класс «Курочка» в технике оригами В преддверии Светлого праздника Пасхи предлагаю небольшой мастер — класс для детей старшего дошкольного возраста «Курочка» в технике оригами.

Мастер-класс «Аквариум» в технике оригами Уважаемые коллеги! Хочу вашему вниманию представить мастер-класс в технике оригами. Вы все знаете, что значение оригами для развития детей.

Мастер-класс «Цветы». Модульное оригами в технике «кусудама» Я думаю, что немногие знают, что такое кусудама. Кусудама пришла к нам из Японии, в переводе это слово обозначает «лекарственный шар». Кусудамы.

Мастер-класс «Оригинальная подставка для пасхальных яиц в технике «Оригами» (для детей старшего дошкольного возраста) Совсем скоро придет самый светлый весенний праздник – Пасха. И в связи с этим многие люди начинают готовиться к нему заранее. Сегодня я.

Мастер-класс: коллективная композиция в технике оригами «Рыбки в аквариуме» Коллективная композиция. Задачи: Учить детей создавать простые формы рыб в технике оригами. Закреплять технику вырезания по контору. Развивать.

Мастер-класс в технике оригами «Снежинка» Мастер-класс в технике оригами «СНЕЖИНКА»К Новогоднему празднику мы с детьми украсили окна в группе снежинками. Особенно красиво снежинки.

Мастер-класс: поделки «Времена года» в технике оригами и канзаши Назначение: В уголок природы. Материал для работы: Бумага белая, зеленая, желтая, красная, голубая для модулей; картон; клей пистолет; ленточки.

Поделка в подарок папе «Гоночный автомобиль» Добрый день, уважаемые коллеги! Сегодня хочу предложить вам познакомиться с нашим творчеством. Где-то на страницах интернета я увидела различные.

Мастер-класс с родителями «Двухтрубный кораблик» в технике оригами» Уважаемый друзья и гости моей странички! Вашему вниманию хочу представить мастер-класс, который я провела с родителями в технике оригами.

Складывание фигурок из бумаги привлекает людей разного возраста. Делать их несложно, материал всегда есть под рукой, да и времени процесс занимает немного. Интересно заняться оригами вместе с детьми, ведь складывание бумаги поможет развить моторику рук и пальцев, память и внимание, аккуратность при заглаживании сгибов. Навыки понадобятся ребенку в учебе в школе, к тому же занятия оригами увлекательны сами по себе. С выполненной фигуркой можно играть, делать театральные постановки, составлять композиции аппликацией, раскрашивать их и дарить товарищам.

В статье расскажем, как делать из бумаги оригами машину. Ребенка можно научить собирать ее вместе с вами, повторяя каждый сгиб последовательно за образцом. Дети постарше справятся с заданием, следуя схематическому изображению. Достаточно показать ребятам, как это делается, и они с легкостью смогут самостоятельно собрать из бумаги машину оригами.

Внедорожник

Для работы возьмите лист плотной бумаги. Квадрат можно сделать с помощью линейки, а можно использовать лист форматом А-4, у которого один из углов соединили с противоположной стороной. Лишний прямоугольник сбоку срежьте ножницами. Получившуюся заготовку складывают дальше по схеме оригами машины из бумаги.

Чтобы фигура получилась ровной, обратите внимание ребенка на аккуратность при формировании сгибов. Не нужно спешить быстрее сделать машинку, главное, чтобы сгиб с первого раза получился правильным.

Как читать схему

Если ребенок знает цифры, то объясните, что действовать нужно по порядку возрастания чисел. Стрелки показывают, в какую сторону нужно делать сгибы. Пунктирные линии объясняют, что бумагу сначала нужно согнуть в данном месте, а потом обратно расправить. Это необходимо лишь для того, чтобы четко определить центральную линию фигуры.

Нарисованные ножницы указывают на ту линию, которую нужно надрезать, чтобы бумага легла ровно, без бугров и складок. Дальше рассмотрим подробнее, как пошагово собирать оригами машину из бумаги на примере следующей схемы.

Легковой автомобиль

Для сборки нашего образца возьмите плотную бумагу форматом А-4 и сложите ее пополам по горизонтали. Затем каждую половину дополнительно согните еще раз пополам. При этом внутренние половинки нужно приподнять вверх и уложить на внешние детали. На третьем рисунке схемы посмотрите, как именно нужно развернуть заготовку, чтобы получилась фигура, состоящая из трех уголков. Протрите сгибы пальцем, чтобы они были как можно ровнее. Обязательно соблюдайте их параллельность, иначе оригами машины из бумаги будет перекошенным.

Дальше нужно сделать сгибы по диагональным линиям. Как видите, они на схеме имеют вид пунктирных. Значит, нужно сначала согнуть бумагу, а затем ее выровнять обратно. По этим линиям бумага вдавливается вовнутрь и получившиеся сгибы дополнительно заглаживают пальцем.

Аналогичную работу проделывают и с прямоугольниками с двух сторон. Останется придать форму колесам. Эти детали фигуры должны быть одинаковой высоты и параллельными нижней части кузова.

Использование машинок из бумаги

Теперь вы знаете, как сделать машину оригами из бумаги. С ней ребенок может играть, предварительно разрисовав маркерами или фломастерами. Используя такие фигуры, можно сделать макет дороги для выставки в школе или детском саду. Объемной получится аппликация на тему «Город» или «Правила дорожного движения». Сделав несколько поделок разного размера, можно остальные детали дорисовать гуашевыми красками или карандашами.

Фантазировать можно по-разному. Такие машинки можно сделать в дороге или на даче, если ребенок забыл игрушки дома. Малыш с удовольствием поиграет бумажными. Сделать их можно даже из обычной газеты или журнальных страниц.

Оригами машина — простая и доступная схема сборки для любителей простых бумажных поделок оригами.

Сегодня мы соберём маленькую, реалистичную машинку из бумаги. Многое опытные оригамисты любят собирать простые бумажные модели оригами, отвлекаясь от сложных сборок.

А если Вы хотите что бы Ваш ребёнок начал изучать искусство оригами, советуем Вам начать знакомство именно из таких простых моделей, как машинка оригами.

Собирать подобные поделки не сложно, интересно и всегда приятно, потому, что результат всегда вызывает удивление. Казалось бы из обычного листа бумаги, за несколько минут можно сделать очень неожиданную поделку выполненную в стиле оригами.

Итак, для сборки машины оригами Вам понадобиться:

квадратный лист бумаги;

2-3 минуты свободного времени

Бумагу для сборки возьмите средней плотности. Цвет выберите такой, как Вам нравиться. Так же Вы можете сделать собственный таксопарк собрав несколько машинок. А еще интересней будет если они будут разноцветные. Но если у Вас под рукой не оказалось разноцветной бумаги, не отчаивайтесь, спокойно замените разноцветную бумагу обычной офисной бумагу формата А4.

Пошаговая инструкция сборки машинки оригами:

• Для того, что бы отметить линию изгиба, сложите лист бумаги и разогните его обратно.
• К центру загибаем нижнюю сторону.
• Теперь нужно сложить углы так, как указано на рисунке.
• Затем складываем бумажную модель пополам.
• Нижний край нужно отогнуть вверх.
• Посмотрите внимательно на рисунок и сделайте так же: загните угол на себя.

Схема сборки машинки оригами :

Вот так вот не тратя много усилий у Вас в руках оказалась чудесная поделка. Интересная, забавная и познавательная.

Если понравилось, обязательно посмотрите еще одну простую схему, детям точно понравится!

Желаем Вам только удачных поделок. Творите и радуйте своих детей и окружающих 🙂

Рассмотрим, как сделать в технике оригами машину из бумаги для детей. Скорее всего, вы в детстве уже экспериментировали, создавая гоночные модели и легковые автомобили. Пришло время вспомнить и поделиться знаниями с подрастающим поколением.

Ваш ребёнок хочет новую машинку? Не обязательно тут же бежать в магазин за очередной игрушкой. Сделайте ему поделку из бумаги, а лучше научите его собирать автомобиль, чтобы потом устраивать гонки с друзьями.

Такое занятие не требует много времени и сил. В качестве материалов подойдёт любая бумага. Кроме того, оригами:

• сделает послушными пальчики;
• позволит тренировать внимание, память;
• разовьет творческие способности;
• обогатит внутренний мир ребёнка;
• Поможет успокоиться.

Выберите один из трёх вариантов и вперёд! Возможно, вам захочется сделать сразу три модели.

Возьмите квадратный лист любого понравившегося цвета. Согните его пополам, чтобы наметить центральную линию.

Сложите противоположные стороны квадрата к образовавшемуся центру.

Отогните половину деталей в противоположные стороны.

Переверните заготовку и согните по центральной линии. Должно получиться как на фото.

Положите перед собой машину боковой стороной. Наметьте сверху две симметричные косые линии и согните по ним углы внутрь изделия. Концы углов должны выходить снизу. Это будут колёса.

Чтобы колесо приобрело плавную форму, уберите внутрь острые углы. Объемная машина готова!

Второй вариант отлично подойдёт для оформления открытки. Машинка получится похожей на настоящую, что немаловажно для детей. А сделать её можно за пять минут.

На квадратном листе наметьте вертикальную и горизонтальную линии, соединяющиеся в центре.

Согните нижнюю сторону к центральной горизонтальной линии.

Боковые стороны отогните вниз, как на рисунке.

Верхнюю часть листа направьте вниз и зафиксируйте.

Правый верхний угол переместите в нижнюю область.

Переверните поделку. Осталось только визуально оформить машинку, нарисовав окна, колёса, фары. Чтобы колеса не были треугольными, загните вниз кончики.

Напоследок осталось самое интересное и увлекательное. Нам предстоит усвоить технику исполнения гоночной модели и устроить соревнования с друзьями на высокоскоростных болидах.

Возьмите прямоугольный лист бумаги. Согните его пополам в продольном направлении.

С двух концов наметьте диагональные линии и сложите двойные треугольники .

Теперь боковые стороны соединяем у центра.

Внешние стороны одного из треугольников сгибаем к центру.

Нижний треугольник подводим вершиной к центру машины.

Отгибаем вверх боковые крылья, формируем бампер.

Для наглядности представлена схема. Смело пользуйтесь ей и все получится.

Вот так выглядит готовый автомобиль для гонок.

Если вам понравилось творить из бумаги, продолжайте путешествие в мир оригами на страницах сайта!

Машинки из бумаги в технике оригами делаются легко и быстро. Для сборки модели потребуется всего один лист бумаги. Здорово, что такие же авто могут сделать твои друзья, а потом можно устроить гоночный трек на столе и посоревноваться. Если же пересесть из кресла пилота на стул дизайнера и раскрасить поделку на свой вкус, получится крутой гоночный болид.

Схема сборки гонки оригами из бумаги

Если выбрать цветную бумагу, гонку можно и не раскрашивать. Напротив, машину из белой бумаги можно оформить по желанию.

Можно сделать гоночку оригами из обычного тетрадного листа, если его использовать целиком, не разрывая. Мы выбрали для демонстрации схемы сборки машины желтый лист.

Его нужно согнуть пополам вдоль длинной стороны и прогладить место изгиба. Заметим, что операцию проглаживания следует аккуратно и старательно выполнять на каждом последующем шаге.

Теперь нужно сложить любую сторону поделки треугольником.

Затем отогнутую часть листа возвращаем на место, так как нам нужно было лишь сформировать место изгиба для последующих шагов.

Отгибаем ту же часть листа в другую сторону с такой же целью.

Теперь на другой стороне листа формируем треугольник.

После формирования линии изгиба его также возвращаем назад и затем и на левой стороне загибаем угол в другом направлении.

Следующим шагом нужно расправить треугольник на одной стороне листа и сложить, как на фото.

Ту же операцию следует сделать на противоположной стороне заготовки.

Теперь загибаем полосу вдоль заготовки до середины листа.

Переворачиваем полуфабрикат и делаем то же с другой стороны.

Два угла одного из треугольников загибаем к середине и складываем пополам.

Правую часть листа в виде стрелки заворачиваем налево и надеваем на только что сформированные отгибы.

Теперь можно отогнуть задний спойлер машины.

Отгибаем под прямым углом треугольники по бокам и получаем боковые спойлеры.

Выполняем рестайлинг и организуем соревнования гоночных машинок

Как принято, любой автомобиль периодически подвергается рестайлингу, то есть изменению внешнего вида. Мы не станем модернизировать машинку желтого цвета, а займемся оранжевой.

На самой верхней плоскости отогнем вверх два узких треугольника под прямым углом. В соответствии с устремлениями современных дизайнеров авто, автомобиль стал агрессивнее. Теперь все остальные модели будут изготавливаться именно в таком виде.

Разработка дизайна автомобиля оригами из белой бумаги была поручена молодым французским дизайнерам, и он получился довольно выразительным.

Нам удалось собрать четыре гонки, и мы выводим их все на трек: начинаются соревнования!

Если остались вопросы, смотрим видео

Так уж бывает, что на фото не все понятно. Тогда смотрим видео и возвращаемся к картинкам.

Чем заняться долгим зимними вечерами? Чем занять любопытных детей? Ответ прост: делайте поделки. Одним из самых распространенных видов рукоделия, несомненно, является оригами. С помощью этой техники легко можно сделать множество самых разнообразных фигурок.

Чтобы заинтересовать ребенка, стоит выбрать ту фигурку, которая его привлекает. Для мальчика, например, это может стать миниатюрка машины. Чтобы выбрать желаемую фигурку, необходимо посмотреть фото оригами машин.

Как раз о такой фигурке сегодня и пойдет речь в статье.

• Необходимые материалы
• Простая машинка из бумаги
• Машина оригами. Средний уровень
• Современный автомобиль
• Фото машины оригами из бумаги

Необходимые материалы

Что же нам потребуется? Все необходимые вещи найдут на полках в доме. А именно: цветная бумага (можно использовать и белую), картон, ножницы, клей.

Внимание! Для более сложных конструкций понадобится больше разновидностей материала.

Простая машинка из бумаги

• Необходимо взять лист стандартного размера и согнуть его пополам (вдоль).
• Полученные углы необходимо согнуть на угол примерно 45 градусов.
• Далее сгибаем углы с двух сторон. Полученные загибы должны напоминать стрелки.
• Боковые стороны необходимо направить к центру.
• Края стрелок в идеале должны прикрывать боковые загнутые стороны.
• Далее сгибаем сторону любую к противоположному краю, а после заправляем одну любую стрелку в другую противоположную.
• Далее собираем, следуя схеме.
• Настал творческий этап. Вы можете раскрасить машину на свое усмотрение, добавить аксессуары и так далее.

Совет! Перед тем, как приступит к изготовлению, необходимо тщательно изучить схемы для складывания машин.

Машина оригами. Средний уровень

Сейчас будет описан процесс, как сделать оригами машину среднего уровня сложности своими руками.

Для более высокого уровня следует использовать схему и подробную инструкцию к выполнению.

За основу необходимо взять любую плотную коробку. Габариты выбираем в зависимости желаемого размера коробки. По бокам этой коробки рисуем двери, «выпиливаем» окна. Делаем все максимально реалистично.

Двери нужно вырезать так, чтобы оставалось пространство. Колеса стоит выполнить из плотного картона. Но учитывая возлагаемую на них нагрузку веса, советуем склеить их в несколько слоев для большей плотности.

Посмотрите еще здесь!

По центру делаем отверстия для того, чтобы потом в них можно было вставить оси (можем использовать шпажки, зубочистки и многое другое).

Чтобы сделать лобовое стекло более реалистичным можно использовать прозрачную стеклянную бутылку. Вырезаем из нее необходимый нам размер и приклеиваем на машину. Приклеивать лучше при помощи скотча.

Далее украшаем машину на свой вкус.

Современный автомобиль

Для того чтобы изготовить из бумаги легковой автомобиль нам пригодится бумага различных цветов, ножницы.

• Берем лист бумаги квадратной формы. Размер зависит от желаемого размера изделия.
• Необходимо сложить его пополам сначала с одной стороны, после – с другой.
• Разворачиваем заготовку. Должно получится так, чтобы на квадрате была разметка, делящая его на четыре части (этими частями должны являться четыре равных квадрата).
• Нижнюю часть необходимо сложить пополам, так чтобы было соприкосновение краев с центрально частью.
• С одной любой стороны отгибаем края так, чтобы вышел треугольник.
• Конструкцию, которую мы получили, прикрываем другой стороной примерно до середины.
• Далее необходимо загнуть краешки также как и в первый раз.

Пошаговая инструкция поможет всем начинающим освоить этот вид рукоделия за считанное время.

Настоятельно просим внимательно читать все инструкции по сборке и схемы, так как очень часто упускаются мелкие, на первый взгляд, моменты, которые потом оказывают влияние на общий вид поделки.

Посмотрите еще здесь!

Если вы сами впервые за таким делом или же хотите обучить ему ребенка, то необходимо понимать, что начинать важно с самых простых примеров. Ведь именно на них вы с легкостью сможете отточить трудные моменты, наладить свою технику и ближе познакомиться с этим видом творчества. Но как только ознакомитесь, сразу переходите на более новые схемы. Экспериментируйте!

Машинка из бумаги (оригами).

Машинка из бумаги — это одно из популярных оригами. В советское прошлое многие мальчишки в школе наизусть помнили схему сборки машин из листа (чаще всего школьной тетрадей). Но с течением времени сами схемы забылись, а у нынешнего поколения появились другие забавы и развлечения. Как то на досуге мы попробовали вспомнить и сделать вместе с сыном несколько бумажных машин. Нам понадобилось пара рук и лист бумаги формата А4. Эту поделку можно успешно использовать для дыхательной гимнастики, а если ребенок активно участвует в процессе сборки машины из бумаги, то это для него станет ещё и хорошим упражнением для развития пальцев рук. Итак, приступим. Возьмем лист бумаги формата А4.

Лист бумаги формат А4 из которого мы и сделаем нашу машинку.

Далее согнем лист продольно пополам. Как видно на фотографии.

С одной стороны мы загибаем под углом в сорок пять градусов, и разгибаем обратно. И также делаем в другую сторону, также разогнув обратно.

В итоге мы получим вот такие загибы на бумаге, которые нам в дальнейшем очень понадобятся.

Такие же действия мы делаем с другой стороны листа бумаги. Сделав такие же два загиба.

После, взяв одну из сторон (не принципиально какую) взявшись за края листа посередине между сгибами, сводим эти две части к центру как показано на картинке выше.

То же действие мы проделываем с другой стороной бумажного листа. В итоге у нас получилось, что-то напоминающее стрелки в разные стороны.

Далее приподняв края наших «стрелок», мы должны будем загнуть к центру края бумаги, разделив пополам каждую из сторон. Итак, загибаем вначале одну сторону.

Далее, загибаем вторую сторону.

И опускаем края «стрелок»! У вас должно получиться точно так, как на фотографии.

А теперь выбрав одну из сторон нашей заготовки, мы будет делать из нее переднюю часть нашей машины из бумаги. Для этого одну часть стрелки загнем внутрь по примеру фотографии.

И также загнем вторую часть стрелки.

Сгибаем примерно пополам получившуюся заготовку, как показано на фотографии.

И загнув далее, заправим одну стрелку в другую. Наглядный пример продемонстрирован на фотографии уже почти готовой машинки из бумаги.

И осталось сделать последние штрихи. Загнуть концы стрелок что бы у нас получились подкрылки у нашей машины из бумаги и загнув заднюю часть мы делаем спойлер бумажной машины. И у нас получилась гоночная машинка.

В конце взяв фломастеры или карандаши, у ребенка появляется полная свобода фантазии как разукрасить машинку.

Такую машинку можно использовать в дыхательной гимнастике. Подуть на машинку так, чтобы она двигалась, ехала. Выполнять дыхательное упражнение под присмотром взрослого, чтобы не вызвать головокружения у ребёнка!

Учитель — логопед
МАДОУ д/с №18 «Весёлые стрижи»
Маханько Наталия Александровна
город Домодедово

Все права на все текстовые и графические материалы, размещенные на сайте, принадлежит владельцам сайта и охраняются законом об авторских правах. Копирование, воспроизведение, перепечатка или любое другое использование любых материалов, размещенных на сайте, запрещены

Машинка из бумаги (оригами).

Машинка из бумаги — это одно из популярных оригами. В советское прошлое многие мальчишки в школе наизусть помнили схему сборки машин из листа (чаще всего школьной тетрадей). Но с течением времени сами схемы забылись, а у нынешнего поколения появились другие забавы и развлечения. Как то на досуге мы попробовали вспомнить и сделать вместе с сыном несколько бумажных машин. Нам понадобилось пара рук и лист бумаги формата А4. Эту поделку можно успешно использовать для дыхательной гимнастики, а если ребенок активно участвует в процессе сборки машины из бумаги, то это для него станет ещё и хорошим упражнением для развития пальцев рук. Итак, приступим. Возьмем лист бумаги формата А4.

Лист бумаги формат А4 из которого мы и сделаем нашу машинку.

Далее согнем лист продольно пополам. Как видно на фотографии.

С одной стороны мы загибаем под углом в сорок пять градусов, и разгибаем обратно. И также делаем в другую сторону, также разогнув обратно.

В итоге мы получим вот такие загибы на бумаге, которые нам в дальнейшем очень понадобятся.

Такие же действия мы делаем с другой стороны листа бумаги. Сделав такие же два загиба.

После, взяв одну из сторон (не принципиально какую) взявшись за края листа посередине между сгибами, сводим эти две части к центру как показано на картинке выше.

То же действие мы проделываем с другой стороной бумажного листа. В итоге у нас получилось, что-то напоминающее стрелки в разные стороны.

Далее приподняв края наших «стрелок», мы должны будем загнуть к центру края бумаги, разделив пополам каждую из сторон. Итак, загибаем вначале одну сторону.

Далее, загибаем вторую сторону.

И опускаем края «стрелок»! У вас должно получиться точно так, как на фотографии.

А теперь выбрав одну из сторон нашей заготовки, мы будет делать из нее переднюю часть нашей машины из бумаги. Для этого одну часть стрелки загнем внутрь по примеру фотографии.

И также загнем вторую часть стрелки.

Сгибаем примерно пополам получившуюся заготовку, как показано на фотографии.

И загнув далее, заправим одну стрелку в другую. Наглядный пример продемонстрирован на фотографии уже почти готовой машинки из бумаги.

И осталось сделать последние штрихи. Загнуть концы стрелок что бы у нас получились подкрылки у нашей машины из бумаги и загнув заднюю часть мы делаем спойлер бумажной машины. И у нас получилась гоночная машинка.

В конце взяв фломастеры или карандаши, у ребенка появляется полная свобода фантазии как разукрасить машинку.

Такую машинку можно использовать в дыхательной гимнастике. Подуть на машинку так, чтобы она двигалась, ехала. Выполнять дыхательное упражнение под присмотром взрослого, чтобы не вызвать головокружения у ребёнка!

Учитель — логопед
МАДОУ д/с №18 «Весёлые стрижи»
Маханько Наталия Александровна
город Домодедово

Все права на все текстовые и графические материалы, размещенные на сайте, принадлежит владельцам сайта и охраняются законом об авторских правах. Копирование, воспроизведение, перепечатка или любое другое использование любых материалов, размещенных на сайте, запрещены

Делать фигурки из бумаги путем складывания очень занимательно и полезно для развития детей. Кроме усидчивости и внимательности, развивается память и логическое мышление. Все эти навыки помогут ребенку в школе, а с игрушкой, сделанной своими руками, можно поиграть или раскрасить, наклеить на открытку или подарить другу.

Оригами машины из бумаги интереснее предложить для изготовления мальчишкам, но некоторые девочки тоже не против покатать свою куклу на автомобиле. Собирают все фигурки по схемам, которые впоследствии запоминаются. Следующие игрушки можно уже сделать по памяти.

Легковой автомобиль

Схема сборки оригами машины из бумаги простая, так что можно попробовать изготовление данной модели начинающим мастерам или детям младшего школьного возраста.

Для работы понадобится квадратный лист плотной бумаги любого цвета. Сначала его складывают на две равные части для определения центральной линии сгиба. Затем каждая из половинок дополнительно сгибается пополам один раз и затем еще раз. Внутренний сгиб каждой из частей поделки должен находиться с внутренней стороны.

Затем заготовка переворачивается ровной стороной наружу и сгибается центральная линия вверх. Должны получиться три ломаные линии или волны: одна по центру (большая) и две по бокам (маленькие). Всю «гармошку» складывают вместе и загибают треугольники уголков вниз.

Потом оригами машины из бумаги разворачивается следующим образом. Большие треугольники формируют скошенные края кабины автомобиля. А небольшие уголки – колеса. Чтобы сделать их без острых углов, нижний край загибается по ровной линии вверх.

При загибании уголков прямоугольника корпуса автомобиля придается нужная форма с фарами спереди. После того, как оригами машины из бумаги сделано, можно декорировать поделку аппликацией или просто разрисовать цветными карандашами.

Как сделать джип?

Из бумаги разных цветов можно для ребенка сделать целый автомобильный парк. Как сделать обычный легковой автомобиль, вы уже поняли. Теперь рассмотрим, как сделать оригами из бумаги машину-джип. Внедорожники имеют сзади более ровную поверхность корпуса. Рассмотрим, что понадобится для такой работы.

Квадратные листы бумаги лучше брать плотные – 100 г/м 2 . Нужна ровная поверхность стола и аккуратность при сгибании бумаги. Каждый сгиб нужно тщательно пригладить пальцем, чтобы работа смотрелась аккуратной.

Схема сгибания бумаги

Перед тем, как сделать машину оригами из бумаги для игры, потренируйтесь на любом одностороннем листе. На подробной и пошаговой схеме видно, что делать работу нужно постепенно, выполняя сгибы в порядке расположения цифр под рисунками. Первоначально квадрат сгибаем пополам в одну и другую стороны. Это нужно для определения центра и разделения листа на равные части. Потом нижняя половина складывается пополам и края отгибаются наружу. При этом сгибы производятся от центральной точки прямоугольника к краям. Это будут колеса джипа.

Затем опускается вниз верхняя половинка и отступаем от края пару сантиметров, как на рисунке 6, и поднимаем бумагу вверх. Дальше края отгибаются уголками вниз, образуя ровную линию между центральной точкой и краями по углам.

Остается только перевернуть поделку на другую сторону и работа окончена. Декорируют внешний облик машины по своему желанию. Можно начинать игру.

Традиционно считается, что заниматься различными видами рукоделия с самого детства должны девочки. Но это ошибочное мнение, поскольку изготовление различных поделок, рисование, создание панно и другие виды творчества развивают фантазию, мелкую моторику, помогают детям познавать окружающий мир и прививают любовь к искусству все зависимости от пола ребенка. Конечно, мальчиков увлечь подобными занятиями бывает сложнее, но заинтересовать рукоделием можно даже их.

Например, отличным вариантом будет предложить ребенку собрать коллекцию оригами машинок из цветной бумаги. Он точно оценит возможность самому сложить понравившуюся модель в любом цвете, тем более, такими бумажными машинками в дальнейшем можно играть точно так же, как и обычными. Следуя пошаговым инструкциям и схемам, даже начинающие рукодельники-родители смогут объяснить малышу принцип, по которому складывается оригами машина.

Гоночная машинка оригами

Одной из самых популярных моделей автомобилей в этой технике считается гоночная машина оригами. Приведенный ниже МК подойдет для детей школьного возраста, поскольку в нем необходимо внимательно следить за очередностью сгибов.

Подробный мастер-класс с пошаговым описанием сборки этой модели с фото. Берем лист бумаги формата А4 и сгибаем его пополам вдоль. Теперь у полосы создаем точно такие же сгибы, как на схеме ниже. Должен образоваться двойной треугольник с каждой из сторон полоски.

Далее по сгибам складываем концы бумажной заготовки таким образом, чтобы образовалось два треугольника с вершинами наружу. Здесь же отгибаем боковые полосы по линиям к центру. Теперь углы заготовки загибаются к ее центральной линии.

На этом этапе нужно быть особо аккуратными. Соединяем по стрелке на схеме точки, при этом вставляя углы в образовавшийся в нижней части заготовки кармашек. После этих манипуляций машинка оригами должна выглядеть вот так.

Теперь отмечаем сгибы по линиям. Отмечаем еще три сгиба на задней части машинки.

Загибаем все детали машинки оригами в нужном положении.

В конечном итоге у вас должна выйти примерно такая гоночная машинка.

Если вам тяжело ориентироваться на графическую схему сборки, советуем посмотреть видео с поэтапным объяснением каждого шага.

Видео: Делаем гоночную бумажную машинку

Простой автомобиль в технике оригами

Предлагаем еще один, более легкий мастер-класс, который идеально подойдет начинающим рукодельникам. Такую машинку можно сделать сразу из цветной бумаги или раскрасить уже после.

Инструкция, как своими руками собрать бумажную модель автомобиля. Квадратный лист сгибаем пополам. Теперь разворачиваем лист, и сгибаем его края к получившемуся в центре сгибу.

Снова отгибаем края листа, но уже в обратную сторону. И сгибаем лист пополам. Переворачиваем заготовку и намечаем два косых сгиба, как на схеме, а затем загибаем получившиеся треугольники внутрь заготовки. Должен выйти вот такой кузов оригами машины. Торчащие снизу треугольнички тоже подгибаем внутрь.

Острые углы колес отгибаем назад для придания им более реалистичной формы и устойчивости. На этом же этапе формируем заднюю часть оригами машинки, подогнув уголки в правой ее части вовнутрь следующим образом. Перегибаем уголки с другой стороны машинки, чтобы образовались фары. Расправляем эти уголки. В конечном итоге должен получиться такой автомобиль.

Из бумаги можно делать фигурки и модели любой сложности. Например, большие машины можно собирать в технике модульного оригами или по готовым вырезным шаблонам. Этими методами можно создать пожарную машину, мотоцикл или катер. А различные фото и видео уроки с объяснением процесса сборки помогут вам и вашему ребенку воплотить подобные идеи в жизнь.

Видео: Игрушечная машинка оригами

Складываем объемные машинки из модулей по видео урокам

Наверняка, многие из вас умеют мастерить из бумаги кораблики или самолетики. Даже те, кто никогда не увлекался искусством оригами, быстро осваивают эти модели еще в детстве, а потом без устали строят целые флотилии из тетрадных листочков. Несмотря на то, что сделать крошечный автомобильчик в технике оригами тоже очень просто, эта модель чуть менее популярна. Именно поэтому в данной статье мы хотим подробно рассказать, как сделать оригами-машину из обычной бумаги по схеме.

Мастерим оригами-машину из бумаги: четыре простые модели

Конечно же, возникает логичный вопрос: какую машину мы будем делать? Ведь визуально разные виды автомобилей сильно отличаются и грузовик, например, совсем не похож на кабриолет, а внедорожник – на лимузин. Мы выбрали четыре простых модели, представляющих собой обычные легковые автомобили, «газельку» и типичную гоночную машинку.

Изучаем схему по изготовлению легкового автомобиля №1

Для изготовления фигурки нам потребуется 1 квадратный лист бумаги. Лучше выбрать специальную тонкую двустороннюю бумагу для оригами, хотя подойдет и тетрадный листочек.

1)Сгибаем лист бумаги пополам и разгибаем обратно. Верхний и нижний края квадрата складываем к центральной линии.

2)Верхний слой отгибаем к верхней и нижней части квадрата соответственно. Сгибаем пополам от себя.

3)Правый и левый углы продавливаем внутрь так, чтобы получился корпус автомобиля. Нижние уголки (это будут колеса) сгибаем внутрь, придавая им форму.

4)Отогните нижние углы назад, немного «скруглив» колеса. В задней части машинки заложите внутрь уголки, а в передней сделайте «фары».

5)Наш автомобиль готов! Теперь его можно раскрасить красками или фломастерами.

Создаем второй вариант от японского оригамиста Фумиаки Шингу

Автором второй схемы бумажной машины является знаменитый японский оригамист Фумиаки Шингу. Для изготовления фигурки нам потребуется 1 квадратный лист бумаги и ножницы. Лучше выбрать специальную тонкую двустороннюю бумагу для оригами, хотя подойдет и тетрадный листочек.

Начинаем делать бумажный легковой автомобиль №2:

1)Сверните квадратный лист бумаги пополам. Хорошенько прогните загиб в обе стороны.

2)Загните половину от каждой половины в сторону серединной оси. Также хорошо прогните загиб в обе стороны.

3)Отогните углы в обратную сторону так, чтобы получилось четыре одинаковых прямоугольных треугольника.

4)Загните на несколько миллиметров прямые углы треугольников – это будут колеса нашей легковушки.

5)Сверните лист пополам и загните внутрь один из прямых углов верхней части прямоугольника.

6)Со стороны другого прямого угла сделайте небольшой косой надрез (тут нам и пригодятся ножницы!) и загните надрезанную часть внутрь.

Разбираем схему по изготовлению «газельки» в технике оригами

Для изготовления фигурки нам потребуется 1 квадратный лист бумаги. Лучше выбрать специальную тонкую двустороннюю бумагу для оригами. Идеально подойдет формат 15 см на 15 см.

Начинаем делать бумажную «газельку»:

1)Складываем квадрат горизонтально и разгибаем. Складываем вертикально – и снова разгибаем. Нижнюю часть загните к центральной линии

2)Отогните углы вниз, чтобы сделать колеса

3)Сложите модель пополам, по горизонтальной центральной линии сгиба.

4)Нижний край загибаем вверх

5)Теперь нужно отогнуть верхний правый угол, чтобы сделать кабину «газельки». Фигурка готова!

Мастерим простую гоночную машинку вместе с ребенком

В некоторых книгах по оригами эта схема гоночной машины также называется «катер». И действительно, сделанная из плотной бумаги она вполне неплохо держится на воде. Для изготовления фигурки нам потребуется 1 прямоугольный лист бумаги. Лучше выбрать специальную тонкую двустороннюю бумагу для оригами, хотя подойдет и тетрадный листочек.

1)Располагаем лист вертикально и складываем пополам.

2)Необходимо наметить сгибы в верней и нижней части, а потом выполнить базовую технику «Двойной треугольник».

3)Боковые стороны складываем к серединной оси.

4)Теперь к центральной линии необходимо опустить углы.

5)Соедини друг с другом точки, вставляя одновременно с этим углы внутрь нижней части.

6)Вот что должно получиться.

8)На верхней плоской части необходимо отметить три линии в соответствии со схемой.

9)Наш гоночный болид готов!

Изготовление таких фигурок обязательно придется по вкусу детям. Ведь игра не заканчивается только на этапе складывания оригами. После этого машинку можно раскрасить и нарисовать в ней сидящего водителя. Чтобы играть было еще веселее, предлагаем построить целый автопарк и устроить веселую гонку. А еще для каждой машинки можно построить гараж из обувной коробки, станцию технического осмотра… Фантазия ничем не ограничена.

Видео по теме статьи

Ниже прилагаем подробные видео, которые поэтапно демонстрируют, как смастерить бумажную машинку самостоятельно.

Все мальчики любят играть в машинки, но не каждый может делать их сам. Поэтому полезно будет научиться делать машину из бумаги своими руками. Это увлекательное занятие поможет развить мышление и усидчивость вашего малыша. Материалы для поделок всегда у вас под рукой.

Создание объемной игрушки из бумаги

Чтобы сделать 3D-машинку, понадобится:

• принтер,
• лист А4,
• ножницы,
• суперклей,
• картон,
• фломастеры, краски или цветные карандаши.

Сделать машину своими руками очень просто. Для этого не понадобится особенных навыков, нужно придерживаться следующей инструкции:

1. Сначала вам нужно будет найти в интернете понравившуюся вам машинку и распечатать ее на альбомном листе.
2. Далее, распечатанную модель нужно наклеить на картонный материал так, чтобы все стороны были видны.
3. Теперь аккуратно вырезаем машину по контуру и клеем на картон. Распечатать модели можно на специальном сайте для поделок.

Есть два варианта машинок для 3D-поделок: разноцветные и те, которые нужно разукрасить.

Создание пожарной машины

Пожарная машина любима многими ребятишками, но найти ее на прилавках магазинов непросто. Чтобы сделать ее самому, понадобятся выше перечисленные материалы, терпение и аккуратность.

Принцип работы тот же, что и с объемными машинами, поэтому ничего нового здесь нет. А вот подсказка все же будет. Старайтесь сгибать контуры тупым предметом, так проще. Лучше использовать картон для чертежа. Когда все наклеено, можно приступать к лестнице. Высший класс, если лестницу можно будет поднять и раздвинуть.

Бумажные поделки из подручных средств

С возрастом каждый мальчишка хочет усовершенствовать свои автомобили. Наносить шаблоны для него становится слишком просто. Значит, можно приступать к поделкам из подручных материалов. До 3 лет с этим придется повременить, поскольку эти материалы могут быть опасны для малыша.

Все мальчишки любят гонки, а значит, им точно придутся по душе гоночные машины. Подручные средства для их изготовления найдутся в каждом доме: спичечные коробки, цветная бумага, картон, маленькие деревянные палочки.

Сначала сверните цилиндр или возьмите тот, что остался от рулона туалетной бумаги, обклейте чем-нибудь цветными и посередине вырежьте отверстие. Это будет кабина для гонщика. Из черного картона вырезаем четыре колеса и посередине каждого приклеиваем белые кружочки в виде дисков. Получившуюся конструкцию ребенок с удовольствием раскрасит его, как ему понравится.

Грузовик лучше всего делать из спичечного коробка. Для этого берем наружную часть и разрезаем ее напополам. Одну половинку положим горизонтально, а вторую поставим вертикально вплотную к первой. Внутреннюю часть нужно задвинуть в горизонтальную половинку. Так мы получим багажник. Вырезаем семь колес, прикрепляем четыре к багажнику, а два — к кузову. Пятое колесо крепим сзади на багажнике. Это будет запаска. Дорисовываем мелочи: дворники, блестящее стекло, ручки двери и болты на колесах.

Машинка в технике оригами

Более сложный вариант — оригами машина из бумаги. Других подручных материалов не требуется. Склеивание тоже не понадобится, так как прочность модулей будет на высоте. Но с самой сборкой автомобиля придется попотеть. Модуль можно делать разными способами, но крепятся они все одинаково. Чтобы наглядно посмотреть, как делается модуль, взгляните на рисунок.

Схемы развертки, выкройка, шаблоны

Бумажные поделки полезны для ребенка. И чем больше ваш малыш мастерит что-то своими руками, тем дальше он развивается. Конечно, современные мальчишки выбирают более простой способ — машинки из конструктора или готовые гоночные тачки, полицейские и военные машины.

Многим просто-напросто неинтересные бумажные модели, поскольку они «не умеют» ездить. Отсюда возникает вопрос — как сделать из бумаги машину, которая едет? Достаточно просто вместо картонных колес использовать крышки от пластиковых бутылок. А соединить между собой пары колес можно с помощью проволок или палочек от чупа-чупса.

Несколько схем-разверток или шаблоны для игрушечных бумажных машин.

Cool Jobs: Искусство складывания бумаги вдохновляет науку

Торнадо, землетрясения и взрывы часто улавливают ошеломленных и раненых людей под упавшими зданиями и другими обломками. У спасателей могут возникнуть проблемы с сортировкой завалов, чтобы безопасно найти выживших. Неизбежно внутри этого мусора будет хоть какое-то небольшое пространство. Они могут быть слишком крошечными для человека. Но для некоторых роботов они не такие уж маленькие.

Такие спасательные автоматы должны быть очень маленькими.Было бы полезно, если бы они могли сжиматься и сгибаться, чтобы пролезть через небольшие трещины и щели. В самом деле, такие роботы могут извлечь урок или два у животных из живого мира, таких как тараканы.

Робот CRAM был вдохновлен тараканом, например, американским тараканом, сидящим на нем.

Том Либби, Кошик Джаярам и Полин Дженнингс. Предоставлено PolyPEDAL Lab UC Berkeley

Несколько лет назад двое исследователей действительно разработали роботоучка. Они назвали его CRAM.Его название подсказывает, как робот может перемещаться по крошечным пространствам. И это тоже аббревиатура. Это означает «сжимаемый робот с шарнирно-сочлененными механизмами», что означает, что он имеет гибкие соединения.

Учителя и родители, подпишитесь на шпаргалку

Еженедельные обновления, которые помогут вам использовать Новости науки для студентов в учебной среде

Кошик Джаярам был одним из создателей робота, будучи аспирантом Калифорнийского университета в Беркли.Конечно, помогло то, что этот биолог имел опыт работы в робототехнике. Сегодня он работает в Кембридже, штат Массачусетс, в Институте биологической инженерии Висса Гарвардского университета.

Очевидно, мир насекомых вдохновил его на создание. Но также и оригами (Or-ih-GAH-mee), японское искусство складывания бумаги. И математика.

При разработке чего-то вроде робо-таракана (или других роботов, созданных на основе созданий) исследователи «используют много математики», — говорит Джаярам. «Мы объединяем физику и математику, чтобы выяснить, что нужно делать роботам.”

Каушик Джаярам обсуждает свои исследования роботов-тараканов с группой молодых студентов.

K. Jayaram

Гравитация, трение и другие силы замедляют или ограничивают движение роботов. Устройства с компьютерным управлением должны использовать энергию для преодоления таких сил. Джаярам использует один тип математики (алгебру), чтобы вычислить силу, которая будет действовать на его роботов — и, следовательно, сколько энергии потребуется этим роботам для выполнения своих задач.

Для CRAM Джаярам использовал второй тип вычислений — геометрию, математику форм — чтобы вычислить диапазон движения, который потребуется каждому суставу его робота.Это позволило ему помочь роботу выполнить гимнастический трюк, известный как растягивание.

«Мы можем как бы заставить робота делать шпагат», — говорит он. Он объясняет, что разделение помогает этим мини-роботам перемещаться по крошечным пространствам.

Джаярам — лишь один из многих исследователей, которые комбинируют математику и методы оригами для создания новых умных продуктов.

Посмотрите видео о роботе-таракане CRAM.

Правила оригами

Когда они слышат слово «оригами», большинство людей представляют себе дизайн, сделанный из одного квадрата бумаги.Может быть, это простая коробка, бумажный журавлик или замысловатый дракон. Стрижка обычно не допускается. Таким образом, развертывание одного из этих дизайнов возвращает творение к исходному квадрату бумаги.

Но некоторые виды оригами могут нарушать одно или оба правила складывания неразрезанных отдельных листов бумаги.

Художник-оригами Роберт Лэнг начал складывать, когда ему было шесть лет. Сначала он копировал образцы, которые находил в книгах. К 10 годам он создавал уникальные дизайны.

Роберт Лэнг складывает сложную деталь в своей студии в Аламо, Калифорния.

Дайан Лэнг

Но это искусство было не первой карьерой Лэнга. По образованию он физик и инженер. В конце концов, он получил работу по исследованию лазеров в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.

Его карьера начала меняться после того, как он решил написать книгу о складывании бумаги. Это послужило мотивацией для Лэнга бросить работу. Он думал, что сможет вернуться к работе, когда книга будет готова. Но «работать с оригами было очень весело», — понял он. А самозанятость позволила ему помогать другим ученым в их исследованиях оригами.В конце концов, он говорит: «Я как бы никогда не вернулся».

Сегодня Ланг помогает проектировать все, от солнечных батарей для космоса до медицинских имплантатов. И основой для них служит складывание в стиле оригами.

Существуют разные подходы к оригами. Возьмем модульный тип. Здесь художники используют несколько листов бумаги для создания сложных дизайнов. Каждый отдельный лист складывается в модуль или блок. Затем эти блоки складываются вместе, чтобы создать одну большую конструкцию.

В другом типе художники комбинируют вырезание и складывание для создания своих рисунков.Этот вариант известен как «киригами».

«Большинство людей считают оригами и киригами разными вещами», — отмечает Лэнг. «Оригами в основном складное, самое большее с несколькими разрезами, но бумага не разрезается. Киригами использует много сокращений. А иногда бумагу на самом деле отрезают ».

Некоторые говорят, что художники-оригами не используют клей. Но это миф, отмечает Ланг.

Специально для работ, которые могут быть выставлены, отмечает он, «довольно много художников (в том числе великий мастер [Акира] Йошизава) используют клей, чтобы придать бумаге жесткость или скрепить детали.”

Помимо бумаги

Оригами происходит от двух японских слов — oru и kami . Вместе они переводятся как «складывание бумаги». Однако не во всех оригами используется бумага.

Например, Полу Ротемунду приписывают изобретение области исследований, известной как ДНК-оригами. На своей веб-странице он приносит извинения за использование этой фразы. «ДНК-оригами» создавало ощущение «сворачивания ДНК», — отмечает он. Однако он признает, что этот термин «является злоупотреблением этим словом». В конце концов, здесь нет бумаги.

Ланг придерживается другой точки зрения. «У искусства оригами много определений, — говорит он. «Я предпочитаю:« Форма скульптуры, в которой складывание является основным средством создания формы »». Здесь, утверждает он, оригами не обязательно ограничиваться бумагой. Это может включать сворачивание ДНК, металлов — даже листьев растений.

Origami даже вдохновило ученых на реализацию самых разных проектов — от создания изменяющих форму макаронных изделий до улучшения шумозащитных барьеров для дорог.

Эти и другие научные инновации, вдохновленные оригами, мощны, потому что обладают тройным преимуществом.Они сочетают в себе силу науки, искусства и математики.

Lang испытал эти отношения на собственном опыте за более чем 40 лет складывания. Он объединил свои художественные и математические навыки, чтобы создать более 700 оригинальных дизайнов — от лесных животных до трехмерных многогранных звезд. Сегодня он является ведущим мастером оригами, известным созданием очень сложных складок.

Чертежи, ориентированные на геометрию

Чаще всего Лэнг начинает свои проекты оригами не со складывания.

К каждому новому дизайну он подходит как к творческой задаче. Эффективное решение проблем обычно начинается с плана. Это верно для всего, от написания эссе до строительства дома.

Шаблоны складок — это чертежи оригами, и Лэнг обычно создает один из них до того, как будет готов сделать свою первую складку.

Ланг складывает огромный кусок оригами в Дюссельдорфе, Германия. «Разные типы рисунков лучше всего складывать на разных типах бумаги», — отмечает он.У него есть коллекция бумаги, которую он выбирает в зависимости от размера и сложности складываемого предмета.

Предоставлено Р. Лангом

Прежде чем складывать трехмерное насекомое, лягушку или танцора, например, он часто начинает с создания мысленной карты того, что он хочет «вылепить».

Вот здесь-то и пригодится геометрия.

В уме он разбивает свою идею готового произведения искусства на множество форм, из которых оно состоит. У бабочки, например, могут быть крылья, усики и многое другое.Затем он думает о том, какая форма лучше всего может представлять каждую часть тела.

Теперь происходит преобразование.

Вместо тела и ног предлагаемое произведение искусства становится «коллекцией форм», — объясняет Ланг. Когда приходит время рисовать эту коллекцию фигур на бумаге, он использует технику, называемую упаковкой многоугольника . Многоугольники — это двухмерные фигуры с тремя или более прямыми сторонами. Под упаковкой здесь понимается поиск наилучшего способа разместить все эти многочисленные формы на одном листе бумаги.

Процесс не всегда очевиден.

Для очень сложных животных, таких как броненосец, «я не могу удержать все это в голове», — отмечает Лэнг. Итак, он начинает с нескольких частей. Он определяет, какие формы он будет использовать для их изображения. Затем он рисует эту небольшую коллекцию деталей. Закончив, он переходит к созданию ментальной карты остальной части тела броненосца. Затем он добавляет линии сгиба к каждой форме. Только сейчас он готов начать фолд.

Затем идет математика

Lang также складывает сложные абстрактные объекты, включая мозаику (Tess-eh-LAY-shuns).Это группы фигур, которые близко подходят друг к другу. Между ними нет зазоров. И они не пересекаются. Фигуры, из которых состоят мозаики, часто являются многоугольниками.

В 2007 году Роберт Лэнг сложил это оригами, которое он назвал «Rings4, Opus 653», из единственного неправильного листа пергаментной бумаги. Веллум — это разновидность тонкой пергаментной бумаги. Шаблон сгиба для колец 4, Opus 653 был рассчитан с помощью программы Mathematica. Этот фрагмент является примером мозаики или группы фигур (особенно многоугольников), которые тесно связаны друг с другом в повторяющийся узор. В мозаике эти фигуры расположены так, чтобы между ними не было промежутков и они не перекрывались.

Художник Роберт Дж. Ланг

Чтобы создать шаблоны складок для этих объектов, Лэнг часто работает с компьютерной программой (называемой Mathematica). Используя эту программу, он пишет компьютерный код для описания каждой формы, которая будет составлять объект, который он хочет сложить.

Большая часть кода, который он пишет, опирается на формулы из геометрии, тригонометрии и линейной алгебры, отмечает он. Тригонометрия — это математика треугольников.Он фокусируется на отношениях между тремя сторонами этих фигур, а также на трех углах внутри этих фигур. Алгебра — это тип математики, в котором используются символы, называемые переменными, например x и y . Уравнение 5 + x = 7 является примером. (Чтобы найти ответ, просто вычтите 5 из обеих частей. Тогда у вас будет x = 2.) Линейная алгебра — это сложная область математики, которую обычно изучают в колледже. Он фокусируется на уравнениях, в которых есть две переменные, например x и y .При нанесении на график эти уравнения образуют прямую линию.

После того, как Лэнг написал свой код, компьютер решает в нем любые математические задачи. Затем компьютерная программа генерирует шаблон складки для объекта, который он будет складывать.

В детстве Лэнг любил математику. «Я думал, что математика могла быть моей основной профессией», — отмечает он. Изучая свои интересы в колледже, он решил изучать электротехнику и прикладную физику. Его привлекли эти области, потому что они сочетают в себе математику и «радость создания вещей.”

Однако, отмечает он, даже люди, которые считают математику сложной или разочаровывающей, могут стать учеными, вдохновленными оригами.

Победить фракции

Сегодня Брэнди Шоу — инженер-химик. Но путь, по которому она пошла к этой математической работе, был далеко не прямым.

Брэнди Шоу представляет исследование своей команды самосгибающихся полимерных листов на Национальной конференции Американского института инженеров-химиков в 2013 г. в Сан-Франциско, Калифорния.

Предоставлено Брэнди Шоу

Она вспоминает, как ужасно боролась в средней школе с математикой, особенно с дробями .И все же они были далеко не единственной проблемой. «Я действительно провалил седьмой класс. «Совершенно провалилась», — вспоминает она. «Никакой летней школы — все повторялось», — объясняет она.

В то время она отмечает: «У меня была трудная семейная жизнь. . . и я полностью потерял интерес к школе. Я не делал своей работы. И я пострадал от последствий ».

В конце концов, она вернулась в школу с решимостью добиться успеха. Годы после этого тревожного звонка она сосредоточилась на учебе. Она вошла в десятку лучших среди выпускников средней школы.

Она использовала свой опыт преодоления препятствий на пути к получению степени колледжа. Она училась в Государственном университете Северной Каролины по программе, которую она называет «одной из лучших программ химического машиностроения в стране».

Майкл Дики был одним из ее первых инструкторов в этой области. Во время занятий он обсуждал возможности исследований для студентов колледжа. Шоу не терпелось провести исследования, поэтому она «набралась смелости» спросить Дики, как она могла принять участие.

«Это потребовало большого мужества», — говорит она. Но просьба окупилась. Шоу стал частью команды, которая использовала технику оригами для создания листов из пластика или другого полимера марки . Идея состоит в том, чтобы сделать что-то, что будет само складываться в управляемом многоступенчатом процессе, чтобы сформировать желаемую форму.

Дизайн сначала печатается на полимере чернилами нескольких цветов. Эти напечатанные линии образуют напечатанные петли — эквивалент линий складок на бумаге. Каждая краска реагирует на свет разного цвета.Исследователи описали свой подход в прошлом году в статье Science Advances .

Чернила голубого (SY-an) или зелено-синего цвета поглощают около 80 процентов красного света с длиной волны 660 нанометров (нм). Желтые чернила почти не поглощают красный свет. В результате голубые петли складываются в ответ на красный свет, а желтые петли остаются неизменными. Обратное происходит, когда на полимер попадает синий свет с длиной волны 470 нм.

Подвергая полимерные листы воздействию света разных цветов в разное время, команда контролирует, когда происходит каждое сгибание.По мере того как полимер поглощает цветной свет на одной из петель, эта часть полимера нагревается. Результат? Эта часть полимера сжимается и загибается внутрь. Степень складывания зависит от ширины петли, нанесенной на полимер.

Команда научилась контролировать окончательную форму сгиба каждого полимерного листа. Таким образом они создали все, от вложенных коробок до трехмерных цветов. Есть и другие подходы для складывания этих листов в разные формы. Но они не дают исследователям особого контроля над временем складывания, как отметила команда в своей статье 2017 года.

Этот контроль — ценная часть их процесса, потому что это складывание с подсветкой — не только для удовольствия. Когда-нибудь его можно будет использовать для создания медицинских устройств. Или он мог бы производить товары, которые можно было бы легко доставить. Сплющенные продукты могут быть отправлены покупателям. Затем свет можно было использовать, чтобы собрать их в окончательную форму. Изготовленные таким образом изделия также можно легко развернуть в одном месте, а затем собрать в другом месте.

Но многие из этих приложений не будут успешными, если исследователи не смогут контролировать порядок сборки деталей.

Шоу окончила колледж в 2014 году. У нее есть обнадеживающее послание для всех, кто хочет стать ученым, но слышит, что наука может быть не для них. «Если вам это интересно, это для вас», — говорит она.

История продолжается под видео.

Оригами вдохновляет на восстановление костей

Как и Шоу, Гулден Камчи-Унал — инженер-химик.Она работает в Массачусетском университете в Лоуэлле. Но в отличие от Шоу, ее работа не фокусируется на свете. Camci-Unal разрабатывает биоматериалы. Когда-нибудь те, которые она создает, могут быть использованы для восстановления или даже регенерации костей, сердечной мышцы, кровеносных сосудов, кожи и многого другого.

Для исследования костей она выращивает клетки, называемые остеобластами, на бумаге, сложенной оригами. По мере роста эти костные клетки откладывают минералы на бумаге.

Она надеется использовать эти комбинации бумажных клеток в качестве имплантатов.Ее исследование уже показало, что имплантаты вряд ли будут отвергнуты иммунной системой организма. Тем не менее, необходимо проделать дополнительную работу, прежде чем они будут готовы помочь пациентам.

Недавно Camci-Unal сосредоточилась на усилении бумажной части имплантата. И она исследовала различные способы разрушения бумаги в теле после установки костной части имплантата.

В будущем такие имплантаты могут быть использованы для помощи людям с травмами.Выращенные в лаборатории детали могут отремонтировать или заменить поврежденные кости. Они также могут помочь людям, у которых кости не выросли должным образом. «Этот подход может быть полезен для пациентов с костными дефектами неправильных размеров и форм», — объясняет Камчи-Унал.

Она использует математику для оценки определенных свойств своих материалов. Например, она может вычислить, насколько прочны эти выращенные в лаборатории кости. И она могла бы подсчитать, как быстро они ломаются.

«В детстве я любил математику», — вспоминает Камчи-Унал.«У меня это хорошо получалось, я думал, что этому легко научиться, и это было весело». Ей также нравилось складывать творения оригами, и она удивлялась «тому факту, что из бумаги, очень простого материала, можно создавать такие универсальные и сложные конструкции».

«Сколько себя помню, я всегда хотела работать в области инженерии и медицины», — говорит она. «Я был так заинтригован различными способами, которыми инженеры и врачи влияют на повседневную жизнь».

От роботов-тараканов Джаярама до комбинаций бумаги и кости Камчи-Унал — исследования, вдохновленные оригами, приводят к захватывающим инновациям.

Всем, кто хочет сделать карьеру в одной из этих увлекательных областей, Камчи-Унал рекомендует «сохранять любопытство и изучать разные предметы». Она советует людям посещать разные типы занятий и «выяснить, в чем их увлечение». Затем, по ее словам, они должны использовать все возможности, чтобы познакомиться с различными аспектами карьеры в STEAM — наукой, технологиями, инженерией, , искусством и математикой.

Бумага для оригами, виды бумаги, васи, тийогами, дуэт, фольга.

Бумага Duo имеет один цвет сверху и другой цвет снизу. Этот тип бумаги отлично подходит для моделей, где обе стороны бумаги будут видны, например, клубника (от Rae Cooker). Бумага Duo встречается немного реже, но ее легко купить в OrigamiUSA и других интернет-магазинах. Щелкните здесь, чтобы увидеть список двусторонней бумаги для оригами.

Фольга выглядит как алюминиевая фольга с одной стороны и белая с нижней стороны. Эту бумагу сложнее складывать, потому что в сложенном виде на ней остается складка.Другими словами, с этой бумагой нет места ошибкам. Фольгированную бумагу можно найти в интернет-магазинах Origami и USA. Щелкните здесь, чтобы просмотреть список фольгированной бумаги.

Бумага васи и тийогами : Васи просто означает «японская бумага». Васи более фактурная и мягкая, чем обычная офисная бумага. Есть много разных видов васи, изготовленных из разных растительных волокон. Тиёгами — это разновидность васи с отпечатанными на ней традиционными японскими образами. Раньше васи и тийогами изготавливали вручную, но в наше время они в основном изготавливаются на станках.И то, и другое можно купить в специализированных магазинах оригами, таких как PaperJade и Kim’s Crane. Щелкните здесь, чтобы просмотреть список бумаги тийогами.

Действительно большая бумага : Самая большая бумага для оригами, которую мы нашли, была от Paper Jade (31 x 22 дюйма). Если вам нужна бумага еще большего размера, попробуйте купить рулон оберточной бумаги и обрезать его по размеру с помощью режущего инструмента. Когда дело доходит до подарочной бумаги, ваш выбор значительно расширяется. Вы даже можете получить голографическую бумагу!

Очень маленькая бумага : отлично подходит для изготовления моделей оригами для поздравительных открыток и украшений оригами.Посмотрите на эту крошечную хлопающую птичку; поговорим о вызове! Щелкните здесь, чтобы увидеть стопку бумаги для мини-оригами (1 x 1 дюйм).

Круглая бумага для оригами Источников круговой бумаги для оригами очень мало, потому что сравнительно мало диаграмм, начинающихся с круга. Однако в киригами часто используется круглая бумага. Вы можете купить круглую бумагу для оригами на amazon.com

Бумага для оригами с животным принтом : детям иногда приятно использовать бумагу для оригами с принтами животных.Однако будьте осторожны: иногда рисунки животных отлично смотрятся на плоском листе бумаги, но они не совпадают должным образом в сложенном виде. Тем не менее … дети обладают богатым воображением и будут их ценить. Нажмите здесь, чтобы увидеть рисунки животных на бумаге для оригами.

Сделайте свою собственную бумагу : Изготовление собственной бумаги может быть увлекательным занятием и повысить ценность процесса складывания. Вы можете сделать бумагу из множества различных растительных волокон и цветов, а также добавить натуральные или синтетические красители. Некоторые модели оригами отлично смотрятся на фактурной бумаге ручной работы.Щелкните здесь, чтобы увидеть книги и принадлежности для изготовления бумаги.

Бумага из помета животных: это специальный предмет, подробнее читайте здесь.

Что нужно учитывать при использовании бумаги для оригами

Но по мере развития вашего ремесла вы скоро обнаружите, что не хватает газет. Здесь часто обращаются к «бумаге оригами». Эта бумага окрашена с одной стороны и белого цвета с обратной стороны. Он коммерчески доступен в упаковках, довольно дешев и, что самое главное, поставляется в виде предварительно нарезанных квадратов. Удобство и великолепный цвет за несколько долларов.

Другой популярный вид бумаги — это «офисная бумага» или «фотокопировальная бумага».Они также бывают разных цветов, хотя часто их продают упаковками по 500 штук, и они не квадратные. Некоторые копировальные центры могут продавать бумагу как отдельные листы. Здесь вам все еще нужен метод обрезки бумаги до нужного размера и формы.

По мере того, как ваше ремесло переходит к сложным моделям или к складыванию мокрым способом, обычной бумаги для оригами будет недостаточно, и забудьте о газетах! Для более сложных моделей оригами ваша бумага должна выдерживать многократные складки / разворачивания. Он должен иметь предел прочности на разрыв, чтобы его нельзя было легко разорвать. Иногда вам нужна более толстая бумага, чтобы ваша модель имела объем и плавные изгибы. Быстрый опрос энтузиастов оригами из группы новостей Origami показывает, что эти функции важны для серьезных бумажных папок:

1. Цена, доступность, удобство покупки.
2. Доступные цвета.
3. Имеющийся размер и форма.
4. Толщина — в GSM (г / м2).
5. Текстура — гладкая, шершавая, живая, кожистая, блестящая.
6. Прочность — как можно повторять складки до того, как сломается.
7. Прочность на разрыв — насколько он эластичен?
8. Память — как хорошо запоминает складку.
9. Прощение — возможность «стереть» линию сгиба или перевернуть ее.
10. Старение — насколько хорошо модель может сохранять свежесть: дни, недели, месяцы?

То, что хорошо выглядит на бумаге, может хорошо выглядеть в космосе

Древний вид искусства обрел новую форму в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.

Оригами, японская традиция складывания бумаги, вдохновила на создание здесь ряда уникальных космических кораблей. Неудивительно, что оно очаровывает инженеров НАСА: оригами может показаться обманчиво простым, скрывая сложную математику в своих складках.

Помимо эстетической красоты, он решает постоянную проблему, с которой сталкиваются инженеры JPL: как упаковать наибольшее количество космических кораблей в наименьший возможный объем?

Один из ответов можно найти в Starshade, огромной складчатой ​​радужной оболочке, которая была предложена как способ блокировать свет от далеких звезд. Он развернулся бы до диаметра примерно 85 футов (26 метров) в космосе, что примерно соответствует размеру стандартного бейсбольного алмаза.

Снижение яркости звездного света расширит возможности космического телескопа по обнаружению экзопланет, находящихся на орбите. Один из будущих проектов, который рассматривается для возможного использования со Starshade, — это широкоугольный инфракрасный обзорный телескоп, в котором будет использоваться специальный коронограф для изображения больших планет вокруг других звезд. Если Starshade летает, объединение его с WFIRST позволит ему обнаруживать и более мелкие планеты.

Что-то настолько большое больше подвержено риску ударов микрометеоритов; любые проколы могут означать, что свет проникает внутрь и затемняет обзор в телескоп.Вот почему JPL обратилась к образцу складывания, вдохновленному оригами, говорит Манан Арья, технолог, работающий над Starshade.

«Мы используем несколько слоев материала, чтобы блокировать звездный свет, разделенных некоторыми промежутками, так что, если мы действительно получим удар, есть хороший шанс, что прокола прямой видимости не будет», — сказала Арья.

Ключевым моментом была разработка алгоритмов, позволяющих сворачивать Starshade плавно, предсказуемо и многократно.

«Большая часть моей работы заключается в том, чтобы смотреть на что-то на бумаге и спрашивать:« Мы можем летать на этом? », — сказала Арья.Его можно было считать «главным оригамистом» Starshade. Его докторская диссертация была посвящена использованию оригами в космических надстройках.

Его вдохновила яркая история складывания пространства. Сюда входят солнечные батареи, подобные тем, что установлены на Международной космической станции; экспериментальные крылья, разработанные для программы космических челноков в 1980-х годах; даже Echo 1, воздушный шар высотой 10 этажей, вращающийся вокруг Земли, который перед запуском нужно было упаковать в сферический контейнер с полезной нагрузкой диаметром 26 дюймов (66 сантиметров).

«Когда я понял, как складываются конструкции космического корабля, я заинтересовался оригами», — сказала Арья.«Я понял, что у меня это хорошо получается, и мне это понравилось. Теперь я постоянно сбрасываю карты».

Он не одинок. Роберт Салазар, стажер Лаборатории реактивного движения, который помогал разработать схему складывания Starshade, сейчас работает над экспериментальной концепцией под названием Transformers for Lunar Extreme Environments. Старший научный сотрудник JPL Адриан Стойка возглавляет проект, в котором будут использоваться раскладывающиеся отражающие зеркала для отражения солнечных лучей в глубокие кратеры на Луне. После развертывания эта солнечная энергия могла бы растопить водяной лед или энергетическое оборудование.

Салазар тестирует складные конструкции и материалы на рабочем месте, заваленном обрывками, в основном бумажными. Он также складывает каптон, похожий на мишуру материал, используемый в качестве изоляции космического корабля, и специальную полиэтиленовую ткань, которая не образует постоянных складок.

«В большинстве оригами волшебство происходит от складывания», — сказал Салазар. «Вы не можете спроектировать только на основе геометрии. Вам нужно знать свойства материала, чтобы понять, как он будет складываться».

Салазар занимается оригами 17 лет.В детстве его вдохновила детская книга «Садако и тысяча бумажных журавликов». Его собственные оригинальные рисунки включают бумажных животных. Фактически, он складывает бумажные версии исчезающих видов и жертвует их в пользу охраны дикой природы.

Он сказал, что использование оригами в машиностроении относительно ново и стимулирует публикацию технических статей о схемах складывания.

«Еще предстоит изучить так много закономерностей», — сказал Салазар. «Большинство дизайнов предназначены для плоских складок.Неплоские конструкции, такие как сферы или параболоиды, по большей части еще не созданы ».

Проект Starshade и Transformers все еще находится на начальной стадии. Но Арья отмечает, что мы можем увидеть космическое оригами очень скоро. CubeSats — одно из многообещающих приложений : эти миниатюрные спутники размером с портфель, и в ближайшие годы НАСА запустит несколько ключевых миссий с использованием этих модульных космических аппаратов

Поскольку они требуют очень мало места, массы и стоимости, их легче запустить.Но CubeSats ограничены в том, что они могут делать без складных конструкций, которые могут помещать в них антенны и другое оборудование.

«Я считаю, что в этой области оригами играет все большую роль», — сказала Арья.

Еще робототехника. Робот JPL под названием PUFFER был вдохновлен оригами. Его разборный корпус сделан из складной печатной платы, залитой тканью. При использовании он всплывает и может перелезть через камни или протиснуться под уступами.

Реконфигурируемые и программируемые приводы из диэлектрического эластомера оригами с трехмерной трансформацией формы и излучательной архитектурой

Активная бумага на основе графена в стиле оригами для программируемых самосгибающихся устройств мгновенного складывания

Abstract

Активная бумага на основе графена, вдохновленная оригами, с запрограммированными градиентами в вертикальном и боковом направлениях, разработана для устранения многих ограничений полимера активные материалы, включая медленное реагирование и агрессивные методы работы.В частности, мы использовали функционально разработанный оксид графена в качестве наноразмерных строительных блоков для изготовления самосгибающейся цельнографеновой бумаги с однокомпонентной градиентной структурой. Функциональное устройство, состоящее из этой графеновой бумаги, может (i) принимать заранее заданные формы, (ii) ходить и (iii) поворачивать за угол. Эти процессы можно дистанционно контролировать с помощью мягкого света или обогрева. Мы считаем, что этот самосгибающийся материал имеет потенциал для широкого спектра применений, таких как сенсорные, искусственные мышцы и робототехника.

• Оригами
• графеновая бумага
• носимое устройство
• самосворачивающееся

ВВЕДЕНИЕ

Оригами, древнее искусство складывания бумаги, вдохновило на создание различных самосворачивающихся структур и устройств для современных приложений, в том числе удаленных. управляющая робототехника ( 1 , 2 ), микрофлюидно-химический анализ ( 3 ), тканевая инженерия ( 4 ) и искусственные мышцы ( 5 ).Самосворачивающиеся конструкции быстро появляются на переднем крае научных и технологических инноваций благодаря их способности выполнять запрограммированные движения складывания / раскладывания без кинематического манипулирования внешними силами или моментами ( 6 ).

Активные материалы, которые преобразуют другие формы энергии в механическую работу для выполнения операций складывания и раскладывания, необходимы для создания самосгибающейся конструкции ( 7 , 8 ). Предыдущие исследования активных материалов в основном были сосредоточены на полимерах, включая гели ( 9 ), жидкокристаллические полимеры ( 10 ), полимеры с памятью формы (SMP) ( 11 ) и сопряженные полимеры ( 12 ).Свойства этих материалов реагируют на раздражители окружающей среды (pH, температура, растворитель, влажность, электричество и свет), что вызывает изменение их формы ( 13 ). На сегодняшний день для самосгибания полимеров используются три основных механизма: (i) релаксация SMP, (ii) складывание гибридных полимерных бислоев с вертикальной неоднородностью или узорчатых пленок с латеральной неоднородностью, вызванной различной деформационной способностью каждого компонента, и (iii) сворачивание однокомпонентных планарных полимеров путем применения градиентов поля к однородным структурам или нерадиационных стимулов к градиентным структурам. Хотя это могут быть эффективные подходы, они все же сталкиваются с рядом практических проблем. Что касается подхода (i), SMP ограничены количеством временных форм, которые могут быть запомнены в каждом цикле памяти формы, и возможностью настраивать температуру (температуры) перехода с памятью формы для целевых приложений ( 14 ). С учетом подхода (ii) недостатком полимерных мультислоев является их низкая стабильность. Несколько компонентов не растягиваются / сжимаются равномерно, что вызывает проблемы интерфейса.Этот подход также обычно требует подключения проводов и схем ( 15 , 16 ), которые не подходят для удаленных приложений. Между тем, для подхода (iii) как изготовление градиентных полимерных пленок, так и генерация полей градиентных стимулов являются сложными, даже несмотря на то, что это общая стратегия для получения самосгибающихся однокомпонентных полимеров. Также трудно использовать этот вид самосгибающегося полимера для создания движущихся или поворачивающихся структур. Кроме того, такие структуры обычно работают в нефизиологических условиях [например, температура> 100 ° C ( 17 ), органический пар, опасное напряжение ( 15 ), химическая реакция ( 18 ) и кислотно-щелочной раствор ( 19 )], а в других случаях их срабатывание является медленным, от нескольких десятков секунд ( 20 ) до нескольких минут ( 21 ), или даже необратимым ( 22 ).

Несмотря на то, что они имеют ценность в определенном контексте, существующие дизайны, вдохновленные оригами, еще не соответствуют требованиям для практического использования. Поэтому фундаментальное и практическое значение имеет изучение альтернативных подходов к реализации самоскладывающихся структур. Совсем недавно были предсказаны графеновые наноклетки, вдохновленные оригами ( 23 ), открывшие перспективу использования графена в качестве материала для создания самосгибающихся машин или роботов. Графен можно рассматривать как двумерный (2D) активный полимер ( 24 ), но он намного прочнее и универсальнее, чем традиционные полимеры ( 25 ). Чтобы соответствовать условиям эксплуатации самосвертывающихся устройств и другим требованиям приложения, необходимо перевести активные свойства отдельных графеновых листов в макромасштаб. Обнадеживает то, что графеновые нанолисты использовались в качестве наноразмерных строительных блоков для создания различных видов трехмерных сборок ( 26 , 27 ). Чувствительные к стимулу гидрогелевые, бумажные и волокноподобные макроскопические графеновые материалы (MGM) легко доступны ( 28 , 29 ). MGM очень сильно поглощают свет в широком диапазоне от ультрафиолетового до инфракрасного (ИК) длин волн, что должно способствовать использованию световой энергии для выполнения фотомеханического преобразования работы.Из-за сильных π-π взаимодействий между слоями графена MGM не содержат нестабильных интерфейсов; следовательно, они могут быть сверхэластичными и гибкими, а также механически прочными ( 26 ). Однако на сегодняшний день запрограммированное самосвертывание и движения графена на макроуровне все еще сложно реализовать. Другими словами, макромасштабное графеновое оригами, хотя это и рассматривалось, в значительной степени не исследовано.

Здесь разработана самосгибающаяся графеновая бумага мгновенного действия с запрограммированной структурой двойного градиента (вертикальной и поперечной) для решения многих проблем, с которыми сталкиваются само складывающиеся структуры, описанные выше.То есть мы используем наноразмерные строительные блоки из оксида графена (GO) с функциональной конструкцией для изготовления самосгибающейся цельнографеновой бумаги, которая представляет собой как однокомпонентную градиентную структуру, так и функциональное устройство, демонстрирующее три возможности: (i) создание предварительно разработанных форм. , (ii) ходьба, и (iii) поворот. Работоспособность этой бумаги можно дистанционно контролировать при воздействии слабого света или тепла.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Изготовление и определение характеристик самосгибающейся графеновой бумаги

МГМ в виде бумаги с вертикальным и поперечным двойным градиентом (рис. S1) получали фильтрованием растворов ГО и ГО – полидофамин (КПК). Чистый раствор ГО синтезировали по модифицированной методике Хаммерса ( 30 ). Раствор GO-PDA был получен путем самополимеризации смеси GO-допамина (DA) (см. Рис. 1A и материалы и методы). Изображения, полученные с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), показали, что после полимеризации DA, PDA агрегировался на поверхности GO. Толщина монослоя GO-PDA увеличилась с 1,5 до примерно 5 нм. DA обычно используется для восстановления GO с образованием восстановленного GO (rGO) ( 31 ).Однако здесь мы обнаружили, что определенное количество DA, полимеризованного на нанолисте GO, может защитить GO от химического восстановления. После процесса фильтрации с использованием маски (см. Фиг. 1B и материалы и методы) полученную бумагу с двойным градиентом GO восстанавливали с помощью йодоводородной кислоты (HI) и тщательно промывали в лабораторных условиях окружающей среды ( 32 ). Из-за защиты, обеспечиваемой КПК, область GO, покрытая поликарбонатной (ПК) маской, оставалась гидрофильной с краевым углом (CA) около 43. 1 °, тогда как остальные области стали гидрофобными (CA = 93,4 °) и изменили цвет с черного на блестящий металлический блеск. Рентгеновские фотоэлектронные спектры (XPS) области маски показали сильный пик при 285,2 эВ, который был отнесен к связи C – N, что указывает на прививку PDA на листы GO (рис. S2). Отношение C / O составляло всего 3,62, что указывает на то, что содержание GO в области GO-PDA не снижалось. Напротив, без защиты PDA, GO в других регионах эффективно восстанавливается с образованием rGO, а отношение C / O увеличивается до 7.81. Картины дифракции рентгеновских лучей (XRD) и спектры комбинационного рассеяния согласуются с приведенными выше результатами (см. Фиг. S3 и S4, соответственно).

( A ) Схематическое изображение синтеза GO-PDA. АСМ-изображение и профиль высоты GO (слева) и GO-PDA (справа), нанесенных методом центрифугирования на кремниевую пластину (масштабная линейка, 1 мкм). ( B ) (I) Схематическое изображение процесса фильтрации с помощью маски (масштабная линейка, 2 см).(II) СЭМ-изображения поперечных сечений областей GO-PDA / rGO и rGO после восстановления с помощью HI (масштабная линейка, 1 мкм). (III) Измерение СА поверхности GO-PDA / rGO (43,1 °) и поверхности rGO (93,4 °) двухградиентного MGM.

КПК, привитый на нанолисте GO, не только защищал его от восстановления, но также формировал перекрестные связи между нанолистами GO как в областях GO-PDA, так и на границе между областями rGO и GO-PDA ( 31 ). В результате GO-PDA находился в тесном контакте с нижележащим rGO, как показано на изображениях сканирующей электронной микроскопии (SEM) на рис.1B и рис. S5. Эффект сшивки PDA увеличивает гравиметрическую прочность на разрыв интегрированной бумаги GO-PDA / rGO по сравнению с бумагой rGO (рис. S6). Эти результаты показывают, что произведенная здесь графеновая бумага была механически прочной и стабильной.

Механизм самосгибания графеновой бумаги с двойным градиентом

В MGM с двойным градиентом область GO-PDA могла легко адсорбировать / десорбировать молекулы воды в ответ на влажность, температуру или свет окружающей среды, что приводило к набуханию / усадка листов ГО ( 33 ). Напротив, rGO был инертен по отношению к молекулам воды. Учитывая это поведение вместе с превосходными фототермическими свойствами rGO и GO ( 34 ), а также его высокую гибкость и механическую прочность, эта графеновая бумага имеет большой потенциал для применения в фотореактивных актуаторах. На рис. 2А показан приводной механизм графеновой бумаги, что хорошо согласуется с экспериментальными наблюдениями. Изгиб / разгибание MGM было вызвано различными способностями к абсорбции / десорбции воды GO-PDA и rGO.Области GO-PDA, состоящие из гидрофильных листов PDA и GO, обладали большой способностью поглощать / десорбировать воду при повышении / понижении температуры. Напротив, гидрофобные области RGO были инертны к изменениям температуры. Различие в способностях к абсорбции / десорбции привело к несоответствию в расширении / сжатии областей GO-PDA и rGO при изменении температуры окружающей среды. В результате объем области GO-PDA изменился (рис. S7, A и B), и возникло межфазное напряжение, вызывающее изгиб / разгибание MGM (рис. 2А). Зависящие от времени изменения веса MGM при включенном / выключенном облучении и спектры ослабленного полного отражения (НПВО) –IR (рис. S7, C и D) могут быть дальнейшими проверками этого механизма. Рисунок 2B показывает, что бумага также была очень светочувствительной. Плоский, отдельно стоящий MGM начал изгибаться сразу после облучения светом ближнего ИК (NIR) света, изгибаясь почти до 60 ° в течение 2 с. После выключения света пленка восстанавливала свою первоначальную форму в течение 3 с при относительной влажности 40%.Также было обнаружено, что скорость восстановления увеличивается с увеличением относительной влажности (как показано на рис. S8). Регистрировали углы изгиба (θ) и изменения температуры бумаги во время этого процесса. Две кривые очень хорошо совпадают, что подтверждает, что изгиб инициируется фотоиндуцированным теплом. Некоторые свойства (микроструктура и макропроизводительность) графеновой бумаги могут претерпевать изменения, но, в отличие от большинства полимеров, здесь нет критического условия перехода, что значительно упрощает работу с ними. На рис. 2С и рис. S9 показывает θ графеновой бумаги как функцию интенсивности света. Облучение бумаги в течение 2 с с использованием света ближнего ИК-диапазона с интенсивностями 50, 100, 150, 200 и 250 мВт / см ^-2 дало θ 169 °, 141 °, 89 °, 40 ° и 0 ° соответственно.

( A ) Схематические изображения структур и механизмов графеновой бумаги. Если нет ближнего инфракрасного излучения, область GO-PDA / rGO сглаживается.Плоская, отдельно стоящая область GO-PDA / rGO начинает изгибаться сразу после воздействия излучения ближнего ИК-диапазона. Этот механизм изгиба / разгибания полностью обратим в течение многих циклов. ( B ) Серия оптических изображений, показывающих процесс активации света MGM (100 мВт · см ⁻² ) (масштабная линейка, 3 мм). Угол изгиба как функция времени при включении (период, 8 с) и выключении (период, 12 с). ( C ) Зависимость угла изгиба от интенсивности освещения (шкала, 5 мм).

Поведение графеновой бумаги при срабатывании программируется. Самосворачивающаяся коробка была сделана из графеновой бумаги (как показано на рис. S10). Как показано на рис. 3A и видеоролике S1, крестообразный кусок графеновой бумаги сложился в коробку за 200 мс под ближним инфракрасным светом. Затем, когда ближний инфракрасный свет был выключен, коробка развернулась обратно в свою первоначальную форму креста. Чтобы выяснить лежащий в основе фототермический механизм самосгибания, мы использовали ИК-камеру для измерения изменений температуры бумаги в реальном времени при облучении светом.На рис. 3В изображен температурный профиль самосвертывающейся коробки при включении и выключении света, что подтверждает, что самосвертывание инициируется фотоиндуцированным теплом.

( A ) Временные профили самосгибания крестообразного листа бумаги при облучении светом в ближней инфракрасной области и без него. Образец помещали на платформу и освещали БИК-светом (100 мВт · см ^-2 ) перпендикулярно его поверхности (свет падает сверху).( B ) ИК-изображения самосвертывающейся коробки со световым освещением и без него (100 мВт · см ⁻² , свет в ближнем ИК-диапазоне).

Ходячий механизм графеновой бумаги

Мы исследовали взаимосвязь между θ и конечным выходным напряжением ( F ₀ ) двухслойной структуры в зависимости от ширины слоев GO-PDA. Серии линий GO-PDA разной ширины ( L ) были нанесены на пленки rGO с использованием нашего подхода (рис. 4A). Создаваемое напряжение этих MGM измерялось с помощью универсальной испытательной машины ( 35 ).Образцы нарезали одинакового размера (8 × 10 мм), зажимали и предварительно нагружали напряжением 0,01 МПа, чтобы они оставались плотными и прямыми. БИК-свет (250 мВт · см ^-2 ) использовался для облучения MGM. На рисунке 4B показано, что напряжение, создаваемое MGM (с 6-миллиметровыми линиями GO-PDA), превышает 44 МПа после определения предварительного напряжения (рис. S11 и S12). Это почти на два порядка больше, чем у скелетных мышц млекопитающих (0,35 МПа) ( 36 ). При лазерном облучении (200 мВт / см ⁻² ) MGM с 3-миллиметровой линией GO-PDA (1 мг) может деформироваться и поднять 120-мг груз (титановая фольга) на 7 мм в пределах 3.2 с (рис. S13). Максимальная эффективность преобразования энергии во время сжатия составила 1,8% (см. Примечание S1). Эта эффективность привода сопоставима с эффективностью полимерных мускулов и коммерческих металлов с памятью формы ( 17 ). Плотность мощности была рассчитана и составила 2,6 Вт кг ^-1 (см. Примечание S1), что сопоставимо с удельной мощностью заявленного полимерного исполнительного механизма, срабатываемого влагой (2,5 Вт кг ^-1 ) ( 36 ). Надежность и стабильность его работы были дополнительно проверены путем включения / выключения света ближнего ИК-диапазона.После 500 циклов образец сохранил 90% своей выходной нагрузки (рис. S14).

( A ) Схема изготовления шагающего устройства. ( B ) Максимальное выходное напряжение (черные точки), угол изгиба (синие точки) и теоретический угол изгиба (пунктирная красная линия) как функция ширины GO-PDA. ( C ) Иллюстрации движений устройства при ходьбе и механическая модель, используемая для описания поведения при ходьбе ( L ‘, L ″ и L ‴ — это ширина трех разных линий GO-PDA ; F ‘, F ″ и F ‴ — напряжение, создаваемое тремя разными линиями GO-PDA; M ′, M ″ и M ‴ обозначают изгибающий момент относительно центральной ось.β ₁ и β ₂ — углы между MGM и горизонтальной плоскостью). ( D ) Модель, используемая для описания поведения при повороте, контролируемого светом.

Напряжения, создаваемые линиями GO-PDA, увеличились с L , демонстрируя приблизительно линейную зависимость (рис. 4B, рис. S11 и таблица S1). Оба L и F ₀ могут быть оснащены экспоненциальным откликом, используя уравнение. 1 (1) где k — масштабный коэффициент. Теория пучка была использована для дальнейшего объяснения процесса изгиба / складывания и определения основных параметров.Области rGO и GO-PDA можно рассматривать как два отдельных слоя с одинаковой толщиной h ₁ и h ₂ соответственно (рис. 2A). Для простоты мы предположили, что привод MGM не был предварительно изогнут; то есть перед облучением в актуаторе не было напряжения. Воздействие света в ближнем инфракрасном диапазоне приводило к выпуклому изгибу бумаги вверх. Кривизна 1 / ρ бумаги может быть подогнана под экспоненциальный отклик согласно формуле. 2 ( 13 ) (2) где E ₁ и E ₂ — модули Юнга областей GO-PDA и rGO, соответственно.Комбинируя уравнения. 1 и 2 дает

Кроме того, мы вывели следующее уравнение в соответствии с определением радиуса кривизны (ρ) (4) Комбинируя уравнения. 3 и 4 дает

Уравнение 5 показывает, что углом изгиба MGM можно управлять, изменяя ширину линий GO-PDA. В этом случае светочувствительное изгибание / разгибание актуаторов GO-PDA / rGO позволило нам производить материалы, которые способны самосгибаться в желаемые трехмерные структуры. Мы также сконструировали пешеходное устройство с приводом от света, нанеся серию линий GO-PDA разного размера на пленку rGO (рис.4А).

На фиг. 4С изображено движение устройства по подложке. Ходьба происходит в пять последовательных шагов (1 → 2 → 3 → 2 • → 1 •), которые контролируются ближним инфракрасным светом. Первоначально все устройство изгибалось вверх в виде арки, потому что слой GO-PDA набухал при низкой температуре. Затем слой GO-PDA сжимался под воздействием лазерного излучения, что заставляло прогулочное устройство растягиваться вперед в направлении более узкой линии GO-PDA (1 → 2 → 3). При выключении лазера слой GO-PDA снова стал раздутым, и устройство изогнулось в виде дуги (3 → 2 • → 1 •) (рис.S15). Включая и выключая лазер, устройство пошагово пошагово двигалось в одном направлении, управляемое межфазным напряжением между слоями GO-PDA и rGO (видеоролики S2 и S3). Удивительно, но один цикл ходьбы (пять шагов) устройства занял всего 2 секунды из-за сильной способности GO-PDA к адсорбции / десорбции воды и высокой эффективности фототермического преобразования rGO. На рис. 4D показано, что устройства для ходьбы не только могут двигаться вперед, но и поворачиваться под воздействием ИК-лазера.Теоретический анализ механизма поворота показан на рис. S15. Облучение одной стороны пленки ИК-лазером приводило к асимметричному изгибу. Такой асимметричный изгиб двухслойного актуатора в шагающем устройстве был вызван неравномерным распределением температуры на его поверхности (рис. S16). Мы можем видеть, что распределение активной области настолько гибкое, что изгиб происходил только на облученной стороне, тогда как другая сторона оставалась плоской (см. Фиг. 4D, фиг. S16 и фильм S4).Когда лазерный свет был выключен, слой GO-PDA поглощал воду из окружающей среды и снова становился раздутым. Таким образом устройство поворачивается на определенный угол (α). При периодическом воздействии лазерного света были достигнуты различные значения α (рис. S17). В отличие от ранее описанных устройств для ходьбы Ma et al. ( 13 ), наши устройства для ходьбы могут поворачиваться и демонстрировать движение вперед и назад, управляемое инфракрасным лазером. Демонстрация самосворачивающегося устройства, совершающего различные ходовые и поворотные действия, показана на рис.S18. Кроме того, мы также показали, что он имеет многообещающий потенциал для использования в качестве искусственной руки (хватание и удержание предметов в пять раз тяжелее, чем он сам, как показано на рис. 5A и видеоролике S5) или микроробота (удаленно работающего в закрытом и миниатюрном пространстве). едва достигаются механической силой и электричеством, как показано на фиг. 5B и видеоролике S6). Весь этот процесс был завершен под контролем ИК-лазера без каких-либо других внешних воздействий.

( A ) Оптические изображения, показывающие искусственную руку робота, держащую объект, управляемый световым излучением. ( B ) Оптические изображения, показывающие, как «микроробот» ползет по трубопроводу под действием светового излучения.

ОБСУЖДЕНИЕ

Мы изготовили полностью углеродное устройство для ходьбы на световом приводе, которое может изменять направление, и другие виды интеллектуальных устройств, способных выполнять хорошо продуманные движения путем создания рисунка слоя действий из линий GO-PDA на поддерживающем слое rGO с помощью простой и недорогой процесс при комнатной температуре.Слой GO-PDA может поглощать воду из окружающей среды, вызывая набухание и потерю воды при облучении ближним инфракрасным светом / лазером и, таким образом, вызывая усадку. В качестве поддерживающего слоя высокая эффективность фототермического преобразования и пушистая структура пленки rGO сыграли важную роль в передаче чувствительного к влажности GO-PDA в световые приводы с быстрым откликом, отличной светочувствительностью, большим углом отклонения и обратимостью. Мы считаем, что эти устройства могут быть адаптированы к широкому спектру приложений, таких как зондирование, искусственные мышцы и робототехника.Настоящее исследование также предоставило практический метод будущей крупномасштабной подготовки самосгибающихся устройств с использованием подхода, аналогичного печати.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Синтез нанокомпозитов GO-PDA

Все реагенты были аналитической чистоты и использовались без дополнительной очистки. ГО синтезирован модифицированным методом Хаммерса ( 27 ). Графеновые нанолисты, функционализированные PDA (нанокомпозиты GO-PDA), были приготовлены с использованием следующей процедуры с использованием DA в качестве агента функционализации поверхности.Водный раствор GO (15 мл, 1 мг, мл ^-1 ) и DA гидрохлорид (0,013 мг мл ^-1 ) смешивали с образованием однородного раствора после обработки ультразвуком в течение 100 мин. Значение pH смешанного раствора было доведено до уровня, близкого к 8,5, с использованием раствора трис-Cl (C ₄ H ₁₁ NO ₃ ). Реакционную смесь перемешивали при 45 ° C в течение 12 часов. Затем нанокомпозиты GO-PDA были получены после очистки центрифугированием и промывкой.

Изготовление самосгибающейся пленки rGO / GO-PDA

Водный раствор GO (50 мл, 1 мг мл ^-1 ) был сформирован после обработки ультразвуком в течение 100 мин.Вакуумную фильтрацию проводили на стандартной установке с ПК-мембраной (Daojin, размер пор 0,22 мкм, диаметр 25 мм). После фильтрации влажная пленка GO закрывалась маской из ПК (диаметром 50 см). Раствор GO-PDA (15 мл) добавляли поверх маски ПК и затем подвергали вакуумной фильтрации. Затем композитные пленки снимали с ПК-мембраны и погружали в 55% раствор HI при комнатной температуре на 1 час. Полученную пленку rGO / GO-PDA несколько раз промывали деионизированной водой.

Характеристика и измерения

Морфология полученных образцов была определена с помощью SEM (JSM-6700F, JEOL), и образцы были залиты эпоксидной смолой перед визуализацией. Фотографии были сделаны на однообъективную зеркальную камеру (D7000, Nikon). Измерения XPS проводились с использованием многофункционального рентгеновского фотоэлектронного спектроскопа Kratos AXIS ULTRA, типичная глубина обнаружения составляет ~ 5 нм. Все спектры XPS были скорректированы с использованием линии C 1s при 284,6 эВ. CA-измерения проводились с помощью CA-метра (OCA40, Dataphysics) при температуре окружающей среды.Деионизированная вода (5 мкл) была добавлена ​​к каждому образцу с использованием автоматического дозатора, и СА каждой капли автоматически определялась с использованием алгоритма подбора Лапласа-Юнга. Электропроводность образцов бумаги измеряли с использованием метода четырехточечного зонда (MCP-360, Mitsubishi Chemical Analytech Co. Ltd.). Изображения АСМ регистрировали с помощью АСМ (Nanoscope IV SPM, Digital Instruments). Лабораторные весы (AL204, Mettler Toledo) использовались для сбора массовых данных. Температуру и ИК-тепловые изображения регистрировали с помощью ИК-термометра (FLIR A40M, ThermoVision).Угол изгиба измерялся с помощью лазерного датчика перемещения (см. Рис. S19). ИК-спектры НПВО записаны на спектрометре Nicolet NEXUS 670. Напряжение, создаваемое графеновым актуатором, и его прочность измерялись на универсальной испытательной машине (Instron Model 5969, Instron). Источник ИК-излучения (макс. 250 Вт, Philips BR125) использовался на рис. 2-5 и фиг. S7, S8, S9, S11, S13, S14 и S19. Другой источник света Vis-NIR (от 400 до 1100 нм, 20 Вт макс., SFOLT Co. Ltd.) использовался для облучения исполнительного механизма на фиг.S12, S15, S16, S17 и S18.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Дополнительные материалы к этой статье доступны по адресу http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/1/10/e1500533/DC1

Рис. S1. Схематическое изображение MGM, имеющего структуру двойного градиента с вертикальным и поперечным градиентами.

Рис. S2. Обзорные XPS-спектры GO-PDA / HI и rGO.

Рис. S3. Порошковые рентгенограммы GO, GO-PDA, GO-PDA / HI, rGO и графита.

Рис. S4.Рамановские спектры GO, GO-PDA, GO-PDA / HI и rGO.

Рис. S5. На оптических изображениях показан метод отслаивания скотча (вверху).

Рис. S6. Гравиметрическая прочность на разрыв областей GO-PDA / rGO и rGO.

Рис. S7. Толщина профилей линейки GO-PDA с включенным и выключенным светом.

Рис. S8. Цифровая фотография устройства контроля влажности и характеристики восстановления, проверенные при различных условиях относительной влажности.

Рис. S9. Схематическое изображение θ, γ, L , F и ρ ( L — ширина линии GO-PDA; F — напряжение, создаваемое линией GO-PDA; ρ — радиус кривизна; θ — угол изгиба МГМ; γ — дополнительные углы θ).

Рис. S10. Схематическое изображение изготовления самосворачивающегося ящика.

Рис. S11. Напряжение, создаваемое MGM ( средний и правый ), измеряли на универсальной испытательной машине (Instron, модель 5969) с включением / выключением светового излучения в ближнем инфракрасном диапазоне ( слева, ).

Рис. S12. Автоэмиссионные SEM-изображения поперечного сечения, показывающие области GO-PDA / rGO для различных линий GO-PDA: ( A ) 1 мм, ( B ) 3 мм и ( C ) 5 мм.

Рис. S13. Кривые изменения температуры и эффективность преобразования энергии MGM.

Рис. S14. Цикл выходного испытания MGM при включении / выключении облучения.

Рис. S15. Оптическое изображение ходьбы пешеходного устройства, приводимого в ближнем инфракрасном диапазоне.

Рис. S16. Поворот прогулочного устройства.

Рис. S17. Угол поворота ходунков как функция времени, когда свет включается и выключается для различных областей освещения.

Фиг.S18. Оптические изображения показывают, как устройство для ходьбы перемещается по виртуальной карте, управляемой световым излучением (масштабная линейка, 3 см).

Рис. S19. На схематической иллюстрации и оптическом изображении показано измерение угла изгиба с помощью лазерного датчика перемещения.

Таблица S1. Максимальное выходное напряжение, угол изгиба и теоретический угол изгиба как функция ширины GO-PDA (среднее значение данных).

Примечание S1. Расчеты максимальной эффективности преобразования энергии нашего актуатора.

Методы

Фильм S1. Поведение самосворачивающейся коробки при фотоактивации.

Фильм S2. Ходьба червеобразного устройства для ходьбы, включаемого и выключаемого ближним инфракрасным светом (100 мВт · см ⁻² ).

Фильм S3. Червячное поведение червеобразного шагающего устройства, управляемого включением и выключением ближнего ИК-света (100 мВт · см ⁻² ).

Фильм S4. Поведение червеобразного шагающего устройства, управляемого инфракрасным лазером.

Фильм S5. Захватывающее поведение «искусственной / роботизированной руки», управляемой световым излучением.

Фильм S6. Ползание «микроробота» внутри мини-трубы, управляемой включением и выключением ближнего инфракрасного света (100 мВт · см ⁻² ).

Это статья в открытом доступе, распространяемая в соответствии с условиями некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает использование, распространение и воспроизведение на любом носителе, при условии, что конечным результатом будет , а не для коммерческих целей и при условии, что оригинальная работа правильно процитирована.

Выражение признательности: Мы в долгу перед Ю.Руи и Г. Ван за выполнение анализа образцов с помощью SEM и XPS. Финансирование: Мы с благодарностью признаем финансовую поддержку NSF Китая (№ 51172042), Министерства образования Китая (IRT1221, № 111-2-04), Комиссии по науке и технологиям Шанхая (13JC1400200 и 15ZR1401200). ), Специализированный исследовательский фонд для докторской программы высшего образования (20110075130001), Китайский постдокторский научный фонд, Восточный ученый и Фонды фундаментальных исследований для центральных университетов (2232014A3-06). Вклад авторов: J.M. and C.H. проводил эксперименты. J.M., C.H. и H.W. задумал и разработал эксперименты. M.Z., Q.Z. и Y.L. проанализировали данные. J.M. и H.W. написал рукопись. Все авторы прочитали и одобрили окончательную рукопись. Конкурирующие интересы: Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Доступность данных и материалов: Все данные, необходимые для оценки выводов в статье, представлены в документе и / или дополнительных материалах.Дополнительные данные, относящиеся к этой статье, могут быть запрошены у H.W. (wanghz {at} dhu.edu.cn) или Q.Z. (zhangqh {at} dhu.edu.cn).

• Авторские права © 2015, Авторы

Обзор Paper Mario: The Origami King: веселая ролевая игра для Switch

Super Mario всегда были игровыми поворотами в жанре. Ролевые игры могут быть жесткими, это все мелодрамы и театральные постановки о конце света. Но такие игры, как Super Mario RPG и Mario & Luigi , взяли то, что делало ролевые игры великими — стратегические сражения, длительные приключения и обширные истории, — и наполнили их юмором и очарованием. Paper Mario: The Origami King продолжает эту традицию, но обновляет ее множеством хитрых способов. Это редкая игра, в которой веселье — ее главная сила.

Как и в большинстве приключений Марио, Король оригами включает в себя проблемы с принцессой Пич, но не так, как типичная девушка в беде. В самом начале Марио и его брат прибывают в город Жаб на фестиваль оригами, но обнаруживают, что город в основном пустынный. Внутри замка они находят тревожную версию принцессы в стиле оригами.«Почему ты не присоединился ко мне в складывающейся славе?» она спрашивает. Как выяснилось, принцесса и большая часть Грибного королевства находятся под контролем злого волшебника оригами, стремящегося изменить мир по своему образу.

Это, по общему признанию, глупая предпосылка, но она работает; злодеи и их намерения кажутся уместно злыми, и это отличный повод отправиться в путешествие по миру. В рамках своей схемы король оригами использует пять гигантских кусков ленты, чтобы вырвать замок Пич из земли и перенести его на отдаленную вершину горы.Цель проста: уничтожить ленты, чтобы попасть в замок. Ваш пункт назначения почти всегда на виду; когда вы находитесь в мире, вы можете видеть ленты, тянущиеся по ландшафту, пока вам, наконец, не удастся их снять.

Origami King разворачивается как ролевая игра с открытым миром. Вы играете в качестве плоского изображения Марио, путешествующего по миру — в древние пустыни, подводные подземелья и заброшенные тематические парки — и все это при решении часто загадочных головоломок, чтобы открыть новые области, устранить угрозу оригами и избавиться от лент.Есть механика, похожая на RPG, такая как экипируемое оружие и дополнительные члены группы, включая амнезию Боб-омба и археолога-жабу. Сражения — это умные пошаговые игры, которые по сути являются головоломками: вам нужно крутить врагов на колесе, чтобы выстроить их в ряд, чтобы вы могли провести правильную атаку до того, как истечет таймер. В большинстве ролевых игр я нажимаю кнопку атаки в случайных битвах, но здесь мне действительно приходилось обращать внимание.

Многие элементы упрощают то, что зачастую может быть утомительным и утомительным жанром.Сражения, помимо боссов, быстрые и веселые, и вам нужно беспокоиться только о нескольких предметах и ​​навыках, чтобы добиться успеха. Если вы застрянете, полезный друг-оригами по имени Оливия будет доступен в любое время, чтобы дать вам полезные подсказки, вроде менее раздражающей версии Navi из Ocarina of Time . Origami King обеспечивает хороший баланс между доступностью, но при этом сохранением глубины. Это также замечательно тактильно. В то время как Марио может прыгать, у него также есть молоток, чтобы разбить все и вся вокруг него, что он делает, чтобы открывать секретные области, решать головоломки и спасать сплющенных жаб, спрятанных почти везде, куда бы вы ни посмотрели.

Игра выглядит и играет замечательно, но на самом деле звездой является ее чувство юмора. Это просто глупо. Есть множество каламбуров, визуальных шуток и всевозможных вещей, которые не имеют смысла, но, тем не менее, восхитительны. Например, поскольку вы сделаны из бумаги, вы можете путешествовать по миру с помощью факса; в игре это называется «путешествие по факсу». Однажды, бродя по лесу говорящих деревьев, я наткнулся на дрова, скандирующие «зажги меня!» и «мы должны сгореть!»

Все глупо: самые сложные начальники — это разумные канцелярские принадлежности, и есть несколько неожиданных музыкальных номеров и выступлений, в том числе многостраничная постановка, которая заканчивается балетом застенчивого парня.Как и в случае с самым последним Luigi’s Mansion , большая часть глупостей исходит из фарса, когда вы берете свой молоток и разбиваете предметы, чтобы посмотреть, что произойдет. Это может быть необычная жаба, разворачивающаяся после того, как ранее была замаскирована под лягушку или бабочку оригами, или секретное кафе, полное ворчащих миньонов Баузера. По крайней мере, вы увидите, как с дерева, которое вы только что ударили, льется разноцветное конфетти. В истории даже есть редкие моменты острой драмы, дополняющие переживание; Paper Mario — это не игра, в которой я ожидал быть шокированным смертью персонажа, но команда Nintendo мастерски справилась с ней.

Тот факт, что The Origami King — отличная игра, почти ощущается как бонус. Это могло бы быть просто поводом для шутов Nintendo, и мне бы это понравилось, так уж редко встречаются по-настоящему забавные комедийные игры. Но это также фантастический пример того, как освежить классическую формулу ролевой игры с помощью нескольких новых идей и умных упрощений. Практически во всех отношениях последняя модель Paper Mario совсем не плоская.

Paper Mario: The Origami King выйдет 17 июля на Nintendo Switch.

Фальцовка и дизайн бумаги — Papercraft Helsinki

На складках

Я перейду от основы складывания японского оригами к пластическим экспериментам Баухауза и основным принципам складывания дизайна упаковки. Я расскажу о нескольких основных способах складывания и усвоенном принципе. В качестве иллюстраций я покажу несколько пустых рисунков, которые я делал в разное время для своих лекций.

Будучи студентом, я сделал пластиковое практическое упражнение из бумаги, в котором интерпретирующий рельеф на тему животных должен был быть изготовлен из белой бумаги поверх картонной задней пластины. Рельеф, в котором трехмерность представлена ​​как бы приплюснутой, как в медальном искусстве. Сразу же у меня возникли проблемы с воспроизведением на бумаге ощущений, волосатости, кожистости или перистости какого-то материала, но затем я начал проводить эксперименты с материалами, разрывая, разрезая и прижимая бумагу на разных платформах и с помощью разных инструментов.Обретал легкость, нажимая на бумагу на мягкой платформе. Мне больше не нужно было выбирать тему, потому что техника уже ограничила тему птицами.

Геометрическое складывание и оригами

Каждая свободная душа непременно должна хотеть использовать бумагу для своих целей и задач. Тем не менее, есть некоторые техники выражения и материальные характеристики, которые могут быть более полезными, чем другие. Если кто-то хочет попробовать геометрическое фальцевание и быстро начать, не нужно сразу возиться с т-квадратами, показателями производительности с точностью до миллиметра и т. Д.размеры. Достаточно листа бумаги, стола и умелых рук, как в японском оригами.

В общем, не нужно беспокоиться, если сразу не создается уникальный или узнаваемый результат. Более важно научиться, например, тому, как сделать поворот в складывании гармошки и т. Д. Каждый эксперимент обычно порождает набор новых вопросов / возможностей относительно формы и структуры и, таким образом, вынуждает продолжать дальше

Обычный лист бумаги формата A4 можно сложить, разделив квадрат листа пополам на диагональ, сначала в одном, а затем в другом направлении. Затем лист загибают в вертикальном направлении, т.е.е. как половинки по вертикали, а обе стороны еще дальше как половинки. Затем то же самое проделывают по горизонтали, сначала разделив квадрат пополам и продолжая до тех пор, пока весь лист не будет разделен на сеть вертикальных и горизонтальных квадратов.

Затем лист переворачивают, и сгибание продолжается, выполняя наклонные, т.е. диагональные сгибы, и используя уже сложенные квадратные сгибы и пропорции листа. Таким образом, наклонные складки выполняются с другой стороны листа, чем вертикальные и горизонтальные складки.Таким образом, мы получаем нечто вроде «гармошки» , из которой создаются различные поверхностные структуры. Складывание происходит вперед и назад, другими словами «складывание наружу и внутрь» всегда следуют друг за другом в конструкции.

Сложить лист вдвое очень просто. Сложенная геометрическая сеть образует углы под 45 и 90 градусов. Мастера оригами создают, например, правильные треугольные сети 30/60/72 и 120 градусов, только измеряя и складывая листом, и это несложно, только сложнее.Из листа можно быстро складывать различные конструкции, в зависимости от того, с какой стороны происходит складывание. Европейские художники изучали и учили использовать бумагу в качестве пластического материала и гибких поверхностных структур со времен курсов пластического дизайна в школе дизайна Баухаус.