ओरिगेमी के पीछे भौतिकी क्या है?

Jan 13 2021

यदि हम एक पेपर को मोड़ते हैं और फिर नए बने क्रीज पर दबाव डालते हैं, तो ऐसा लगता है कि पेपर की सतह को एक स्थायी विरूपण हो जाता है लेकिन वास्तव में आणविक पैमाने पर पेपर का क्या हुआ है?

जवाब

59 josephh Jan 13 2021 at 17:30

मूल रूप से, कागज में एक गुना या क्रीज रहेगी क्योंकि कागज में तंतुओं की संरचना अपरिवर्तनीय रूप से क्षतिग्रस्त हो गई है। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि कागज अपनी लोचदार सीमा से परे मुड़ा हुआ / संकुचित होता है।

रासायनिक रूप से, कागज मुख्य रूप से पौधे के तंतुओं से सेलूलोज़ से बना होता है। यह एक कार्बनिक बहुलक है, जिसमें डी-ग्लूकोज इकाइयां हाइड्रोजन बांड के माध्यम से जुड़ी हुई हैं। ये बंधन ग्लूकोज से संबंधित एक-हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु और अगली ग्लूकोज इकाई के हाइड्रोजन परमाणु के बीच बनते हैं। ये कागज के सूक्ष्म गुण हैं, लेकिन यह समझने के लिए कि जब हम कागज को मोड़ते हैं या ओरिगेमी करते हैं, तो यह सीखना पर्याप्त है कि मैक्रोस्कोपिक रूप से क्या हो रहा है।

सभी सामग्रियों में एक लोचदार सीमा और एक प्लास्टिक क्षेत्र कहा जाता है । लोचदार सीमा वह बिंदु है जिस पर एक सामग्री झुक जाएगी लेकिन फिर भी किसी भी परिवर्तन या क्षति के बिना अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाएगी। इस सीमा से आगे सामग्री के विकृत होने पर इसे अपने प्लास्टिक क्षेत्र में ले जाता है। इस बिंदु पर कोई भी संरचनात्मक या भौतिक परिवर्तन स्थायी हो जाते हैं और कागज अपने मूल रूप में वापस नहीं आएगा।

हर सामग्री की एक अलग लोचदार सीमा / उपज और प्लास्टिक क्षेत्र होता है। कागज के एक टुकड़े को थोड़ा मोड़ने की कल्पना करें लेकिन इसे मोड़ना या कम करना नहीं। कागज बनाने वाले प्लांट फाइबर उनकी लोचदार सीमा से अधिक नहीं होंगे। इसलिए जैसे ही आप पेपर शीट को छोड़ते हैं, यह जल्दी से अपने गैर-मूल मूल फ्लैट स्थिति पर वापस आ जाएगा। हालाँकि, यदि आप कागज के उस टुकड़े को एक सिलेंडर में रोल करके उसे कुछ मिनटों के लिए रोकते हैं, तो इनमें से कुछ फाइबर को लोचदार सीमा से परे धकेल दिया जाएगा, जो स्पष्ट है कि यह अब और सपाट नहीं होगा और इसमें कुछ विकृतियाँ हुई हैं। चादर।

अब, जब आप ओरिगेमी के दौरान कागज के एक टुकड़े को ठीक से मोड़ते हैं, तो क्रीज के साथ पौधे के तंतुओं को कागज के प्लास्टिक क्षेत्र में धकेल दिया जाएगा, और गुना की वास्तविक रेखा पर फ्रैक्चर बिंदु तक पहुंच जाएगा। इसका एक व्यावहारिक उदाहरण यह है कि यदि आप कागज के एक टुकड़े को मोड़ना चाहते हैं, तो आप ध्यान देंगे कि यदि आप कागज को गुना के दोनों ओर समान रूप से फैलाते हैं, तो कागज दाईं ओर मोड़ जाएगा (कागज को "कट" करने का एक त्वरित तरीका) अगर आपके पास कोई कैंची नहीं है)। तब तह अपरिवर्तनीय रूप से एक संरचनात्मक विफलता बन जाती है और कागज में फाइबर कभी भी अपनी मूल स्थिति को प्राप्त नहीं करेंगे।

इसकी संरचना को नुकसान के कारण, कागज तब से इस तह पर होगा। और कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप गुना को समतल करने की कितनी कोशिश करते हैं, यह कभी भी अपनी मूल स्थिति में वापस नहीं आएगा। यही कारण है कि ओरिगेमी मॉडल लगातार अपने आकार को बनाए रखते हैं।

3 ArpitaE. Jan 13 2021 at 16:44

कभी-कभी ओरिगेमी में घुमावदार क्रीज़ का उपयोग किया जाता है - फास्ट फूड रेस्तरां में उपयोग किए जाने वाले फ्रेंच-फ्राइ बॉक्स का एक व्यावहारिक उदाहरण। हालांकि, ऐसी संरचनाओं के यांत्रिकी के बारे में बहुत कम समझा जाता है। अब, मार्सेलो डायस, क्रिश्चियन सेंटेनजेलो और मैसाचुसेट्स विश्वविद्यालय, एमहर्स्ट और हार्वर्ड विश्वविद्यालय के सहयोगियों ने सबसे पहले घुमावदार-क्रीज संरचनाओं के भौतिकी का वर्णन करने के लिए समीकरणों का एक सेट विकसित किया। ओरिगेमी की बेहतर समझ प्रदान करने के साथ, टीम को उम्मीद है कि काम व्यावहारिक 3 डी सामग्रियों को बढ़ावा देगा जो मजबूत और लचीले दोनों हैं।

सेंटेंजेलो और उनके सहयोगियों ने एक अंगूठी पर ध्यान केंद्रित किया क्योंकि यह एक अपेक्षाकृत सरल उदाहरण है कि कैसे एक 2 डी संरचना को एक घुमावदार क्रीज बनाकर 3 डी ऑब्जेक्ट में बदला जा सकता है। भौतिकी की एक बुनियादी समझ हासिल करने के लिए, टीम ने कुछ ओरिगामी काठी कागज़ के बाहर बनाई - जिससे उन्होंने यह पाया कि कौन से भौतिक गुण घुमावदार क्रीज़ के यांत्रिकी को समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं।

2 डी शीट से 3 डी ऑब्जेक्ट में संक्रमण के दिल में, जब इसे मुड़ा हुआ होता है तो रिंग में बनाए गए प्लेनर तनाव होते हैं। इन तनावों को शीट के द्वारा अपने चारों ओर लपेटकर एक काठी जैसी संरचना बनाने से राहत मिलती है। यदि अंगूठी काट दी जाती है, तो तनाव से राहत मिलती है और काठी एक अंगूठी तक ढह जाएगी, जो एक छोटे से त्रिज्या के साथ सपाट झूठ होगी।

( स्रोत )