Η πτυχή είναι μεντεσές
Όταν διπλώνετε σταθερά το χαρτί, συνθλίβετε και ευθυγραμμίζετε τις ίνες κατά μήκος μιας γραμμής. Αυτή η γραμμή πλέον κάμπτεται πολύ πιο εύκολα από τα επίπεδα τμήματα εκατέρωθέν της. Με όρους μηχανικής, έχετε φτιάξει έναν ζωντανό μεντεσέ: μια ευέλικτη άρθρωση από το ίδιο υλικό με τα μέρη που συνδέει. Κάθε μηχανισμός από χαρτί ξεκινά από εδώ.
Μόλις τα τμήματα ενωθούν με μεντεσέδες, συμπεριφέρονται σαν τους άκαμπτους συνδέσμους μιας μηχανής. Πιέστε το ένα τμήμα και η δύναμη διαδίδεται μέσω των πτυχών στα γειτονικά του. Σε ένα απλό pop-up με πτυχή V, το άνοιγμα της κάρτας τραβά δύο σημεία αγκύρωσης μακριά το ένα από το άλλο· το διπλωμένο κομμάτι που είναι κολλημένο ανάμεσά τους δεν έχει άλλη διέξοδο παρά προς τα πάνω. Το άνοιγμα της σελίδας είναι ο κινητήρας, οι πτυχές είναι τα έδρανα και οι γλωττίδες κόλλας είναι οι σταθεροί άξονες.
- Η ράχη της κάρτας ανοίγει και τραβά τις αγκυρώσεις μακριά.
- Οι γλωττίδες κόλλας μεταφέρουν αυτή την έλξη στο τμήμα V.
- Η κεντρική πτυχή σηκώνεται από τη σελίδα.
- Το πλήρες άνοιγμα κρατά το σχήμα επίπεδο και σταθερό.
Η πτυχή Miura: μία έλξη, πολλοί μεντεσέδες
Η πτυχή Miura, που αναπτύχθηκε από τον Ιάπωνα αστροφυσικό Koryo Miura, καλύπτει ένα φύλλο με πλέγμα ελαφρώς λοξών παραλληλογράμμων. Επειδή κάθε πτυχή συνδέεται γεωμετρικά με κάθε άλλη, τραβώντας δύο αντίθετες γωνίες ανοίγει ολόκληρο το φύλλο με μία ομαλή κίνηση, και σπρώχνοντάς τες μαζί το συμπτύσσει ξανά. Το μοτίβο χρησιμοποιήθηκε για έναν αναπτυσσόμενο ηλιακό συλλέκτη στο Space Flyer Unit της Ιαπωνίας, που εκτοξεύτηκε το 1995.
Για τον κατασκευαστή, η πτυχή Miura είναι μάθημα συζευγμένης κίνησης. Δεν διπλώνετε πολλές ξεχωριστές πτυχές· λειτουργείτε έναν μόνο μηχανισμό με έναν βαθμό ελευθερίας. Αν μία πτυχή τοποθετηθεί απρόσεκτα, ολόκληρο το φύλλο αντιστέκεται.
Συμβουλή για το τραπέζι εργασίας: προδιπλώστε κάθε γραμμή και προς τις δύο κατευθύνσεις πριν συμπτύξετε το μοτίβο. Η πρώτη σύμπτυξη είναι η πιο αργή· μετά από λίγους κύκλους το φύλλο μαθαίνει τη διαδρομή του.
Το μήκος των ινών είναι μηχανική αντοχή
Το χαρτί αντιγραφής χρησιμοποιεί κοντές ίνες ξυλοπολτού που σπάνε μετά από λίγες πτυχές. Τα χαρτιά από φλοιό μουριάς έχουν μακριές ίνες που γεφυρώνουν την πτυχή, οπότε ο μεντεσές αντέχει σε επαναλαμβανόμενη χρήση. Η επιλογή υλικού είναι σχεδιαστική απόφαση, όχι διακόσμηση.
Τρεις παραδόσεις χαρτιού, τρεις διαφορετικοί στόχοι
Η ιαπωνική τέχνη της πτύχωσης καταγράφηκε σε έντυπη μορφή στο Senbazuru Orikata του 1797, ένα βιβλίο που δείχνει πώς να διπλώνετε αλυσίδες γερανών που παραμένουν ενωμένοι στις άκρες των φτερών, από ένα φύλλο που κόπηκε μία φορά. Αυτή η σύνδεση είναι δομικό πρόβλημα: το κοινό χαρτί πρέπει να είναι αρκετά πλατύ για να αντέχει, αλλά αρκετά στενό ώστε κάθε γερανός να διπλώνεται. Η ιαπωνική κατασκευή washi χαρτιού, ιδιαίτερα τα Hosokawa-shi, Sekishu-banshi και Honminoshi, εγγράφηκε στον κατάλογο της άυλης πολιτιστικής κληρονομιάς της UNESCO το 2014.
Η κινεζική κοπή χαρτιού, jianzhi, εγγεγραμμένη από την UNESCO το 2009, διπλώνει το χαρτί πριν το κόψει, ώστε ένα μόνο κόψιμο να δίνει συμμετρικές επαναλήψεις. Η πτύχωση εδώ λειτουργεί ως μέσο αντιγραφής και όχι ως μεντεσές, αλλά όσοι φτιάχνουν μπορούν να δανειστούν τη μέθοδο για να κόψουν πανομοιότυπα εξαρτήματα συνδέσμων με ένα πέρασμα.
Στην Κορέα, το hanji από φλοιό μουριάς ήταν αρκετά ανθεκτικό ώστε να στρίβεται σε σχοινιά και να υφαίνεται σε αγγεία, στην τέχνη που είναι γνωστή ως jiseung. Πρόκειται για χαρτί που δουλεύει υπό τάση, όπως το σχοινί.
Παράδοση
Οι ενωμένοι γερανοί από το Senbazuru Orikata μοιράζονται στενές χάρτινες γέφυρες που λειτουργούν ως ευέλικτοι σύνδεσμοι.
Σύγχρονη ερμηνεία
Οι κάρτες με γλωττίδα έλξης χρησιμοποιούν την ίδια ιδέα γέφυρας: μια στενή λωρίδα μεταφέρει την κίνηση από τη γλωττίδα σε μια κινούμενη φιγούρα.
Επιλογή χαρτιού για κινούμενα μέρη
- Kozo washi
- Μακριές ίνες μουριάς· ιδανικό για μεντεσέδες που πρέπει να κάμπτονται πολλές φορές.
- Hanji
- Κορεατικό χαρτί μουριάς· αρκετά ανθεκτικό ώστε να στρίβεται και να υφαίνεται.
- Καρτόνι
- Άκαμπτα τμήματα για pop-up συνδέσμους· χαράξτε πριν διπλώσετε, για να αποφύγετε το σπάσιμο.
- Χαρτί kraft
- Φθηνό και ανθεκτικό· κατάλληλο για πρωτότυπα.
Ένα ρεαλιστικό πρώτο έργο είναι μια κάρτα με γλωττίδα έλξης δύο τμημάτων: μια ολισθαίνουσα λωρίδα καρτονιού, ένας μεντεσές από washi και μια φιγούρα που ανυψώνεται όταν τραβηχτεί η γλωττίδα. Όταν λειτουργήσει, δοκιμάστε ένα μικρό φύλλο Miura και συγκρίνετε την κίνησή του με τους ξύλινους συνδέσμους που ενέπνευσαν πολλά παιχνίδια με πτυχώσεις. Για μηχανισμούς που συνδυάζουν χαρτί και γρανάζια, δείτε τις Μικροκατασκευές.