切り紙は、個々の切り込みが2次元表面上の画像におけるピクセルのような役割を持ち、立体の全体像を作り上げる。研究者らは、切り込みの幾何学的パラメーターを調整すると、複雑な3次元形状を制御し埋め込むことができることを発見した。例えば、ピクセルの2つのパラメーターを変えるだけで、曲げ、ねじれ、拡張など、さまざまな種類の複雑な形状をプログラムできるという。

研究者らは、このようなパラメーターを用い、幅や高さが異なるピクセルを組み合わせたり、特定のピクセルを完全に削除したりして、最終目的の形状を作り出す逆アルゴリズムを開発。実際に、カボチャの形を凸凹まで含めて再現するようプログラムして、形状の再現に成功した。他にもヒョウタン、フックや花瓶なども切り紙バルーンで再現した。開発したアルゴリズムを利用すると、どのような形状でも模倣できる汎用性があることを実証したという。

今後は、この開発した切り紙バルーンをソフトロボット向け形状変化アクチュエータとして使用することを目指すとしている。ごく小さなサイズの手術装置から宇宙探査用の大規模構造物まで、さまざまなスケールの構造物設計への応用が期待される。

（fabcross for エンジニアより転載）