SATU LEMBAR, BANYAK ORIGAMI

Origami telah menjadi alat rekayasa: struktur lipat untuk antariksa, robot, kedokteran, dan arsitektur. Sebuah origami terdiri atas panel-panel kaku yang dihubungkan oleh engsel lentur. Dari selembar bidang datar, pola yang sama sering kali dapat dilipat dengan beberapa cara, bergantung pada apakah setiap engsel terlipat ke atas (lipatan gunung) atau ke bawah (lipatan lembah).

Cara tradisional untuk memilih adalah dengan menekuk engsel hingga berbekas. Namun bekas lipatan itu permanen: lembar tersebut tidak bisa lagi dilipat menjadi bentuk lain. Solusi lain — motor kecil di setiap engsel, atau pola yang secara alami multistabil — membutuhkan motor atau hanya berlaku untuk sedikit pola.

Bilah yang berbalik seketika

Leon Kamp, Katia Bertoldi, L. Mahadevan, dan rekan-rekan di Universitas Harvard, bersama mitra di Universitas PSL di Paris dan Universitas Teknologi Delft, menemukan trik sederhana. Di setiap engsel, mereka menyelipkan bilah baja pegas setebal hanya 0,05 milimeter, sedikit lebih panjang dari celah tempatnya berada. Karena tertekan, bilah itu melengkung (tertekuk) membentuk busur. Bilah ini memiliki dua keadaan stabil — melengkung ke atas atau ke bawah — dan satu tekanan jari membaliknya dari satu keadaan ke keadaan lain.

Saat melengkung ke satu arah, engsel mudah dilipat sebagai gunung dan menahan lipatan lembah; saat melengkung ke arah lain, sebaliknya. Pada sudut 65 derajat, engsel sekitar 4,3 kali lebih kaku ke arah “sulit” dibandingkan ke arah “mudah”.

Satu lembar, beberapa bentuk

• Dengan dua bilah per engsel, sebuah engsel memperoleh keadaan ketiga: terkunci datar.
• Selembar segitiga mula-mula dalam keadaan terkunci. Membalik 23 bilah mengubahnya menjadi Miura-ori yang datar dan berlipit. Membalik 30 bilah lagi mengubahnya menjadi pola Yoshimura yang menyerupai silinder — dua pola dengan geometri berbeda.
• Panjang bilah menentukan sudut istirahat engsel, di mana saja antara 0 dan 180 derajat. Menggabungkan dua bilah yang berbeda memberi engsel dua sudut istirahat. Satu lembar berbentuk layang-layang dapat dilipat menjadi burung atau paus, dengan selisih sekitar 4 derajat dari sudut sasaran; lembar lain menjadi kotak atau perahu.
• Dengan hingga empat bilah per engsel, sebuah rantai berisi 10 panel membentuk setiap huruf dari kata ORIGAMI.

Dengan dua bilah per engsel, lembar bersegitiga yang sama berubah dari terkunci datar menjadi Miura-ori lalu Yoshimura. — Gambar 2, Kamp et al. (2026), arXiv:2609.28790.

Mengatur sudut istirahat setiap engsel lewat panjang bilah: satu lembar dapat dilipat menjadi burung atau paus, dan sebuah rantai membentuk kata ORIGAMI. — Gambar 3, Kamp et al. (2026), arXiv:2609.28790.

Lembar yang memprogram ulang dirinya sendiri

Menekan bilah satu per satu itu lambat. Karena itu, tim menggeser posisi bilah dari sumbu engsel: setelah melewati sudut kritis, misalnya 68 derajat, sebuah bilah berbalik dengan sendirinya. Melipat tepi-tepi lembar kemudian memprogram ulang lembar tersebut. Lembar itu bahkan memperbaiki cacat: bilah yang sengaja dipasang dalam keadaan salah dikembalikan ke posisi benar oleh lipatan bilah-bilah di sekitarnya.

Varian lainnya:

• Tumpukan panel yang ringkas dan membuka dengan sendirinya menjadi lembar datar — atau menjadi lengkungan — hanya dengan menarik tepinya.
• Engsel dengan tali-tali kecil yang membalik bilahnya pada setiap lipatan, menghasilkan lembar yang menghitung berapa kali ia telah ditekan.

Langkah selanjutnya

Bentuk dan jalur dari satu bentuk ke bentuk lain tertulis dalam mekanika engsel, tanpa elektronik apa pun. Para penulis melihat penerapannya pada struktur yang dapat dibentangkan dan dikonfigurasi ulang, dan berencana mengotomatiskan perancangannya. Keterbatasan masih ada: struktur yang sudah terbentang sulit dilipat kembali tanpa mengatur ulang setiap engsel, dan pelipatan dari tepi belum dapat mencapai semua pola yang mungkin.