Origami, když slyšíme toto slovo, představíme si asi nejdříve papírovou skládanku ve tvaru zvířete. Existují origami, které zvládne složit malé dítě, ale je i mnoho takových, které zaberou několik hodin či dokonce dní skládání. I život kolem nás a v nás závisí na schopnostech různých materiálů a struktur skládat se. Například okvětní lístky květů, když se rozvíjejí z poupat, křídla hmyzu složená pod krovkami, struktura naší DNA, nebo stěny tlustého střeva.
Origami zažilo v posledních letech velký rozvoj, a to nejen u nadšenců skládajících různé objekty z papíru, ale i v mnoha vědních oborech. Ovlivnilo architekty, designéry nábytku, umělce a vědce.
Pojďme začít jednoduše a to proužkem papíru. Zkuste provést sklady na proužku papíru tak, aby se dal složit do roviny a současně abyste se po několika krocích s kratšími konci proužku papíru dostali k sobě (zatím stačí přiblžně). Současně nesmí dojít k překřížení delších okrajů proužku (dolní okraj musí zůstat dole, horní musí zůstat po celou dobu nahoře). Následující složení z obrázku by tedy nebylo řešením.
Několik možných řešení je na následujím obrázku.
Pokud proužky papíru opět rozvineme, uvidíme následující (viz obrázek).
Úloha 3. Pro předchozí typy řešení určete přesný vzor skladů proužku papíru tak, aby se oba konce potkaly přesně a šly slepit. Chceme aby se sklady na proužku papíru opakovaly s určitou pravidelností a výsledný tvar byl symetrický.
Řešení. Pokud si nakreslíme všechny varianty ve složeném tvaru, je řešení u většiny případů zřejmé a plyne z pravidelnosti (symetrií, které platí) a naznačených úhlů na obrázku.
U třetí varianty je ale situace složitější. Pro naznačený úhel \(\beta\) platí
\[sin\beta=\frac{v}{c},\]
kde \(v\) je výška proužku papíru. Pokud tuto výšku zafixujeme, stále existuje nekonečně mnoho řešení v závislosti na úhlu \(\beta\), kde \(\beta\in\(0; 180^{\circ}-45^{\circ}\)\). Dvě varianty pro úhel \(\beta=30^{\circ}\) a \(\beta=15^{\circ}\) jsou na následujícím obrázku.
Jednotlivé proužky můžeme také skládat na sebe, pokud to uděláme vhodným způsobem, půjde vzor (po slepení proužku) opět složit do roviny. Ukázky dvou variant jsou na obrázku.
Všechny varianty vzniklé z proužků z předchozího řešení najdete na pracovním listu (pokud chcete boční strany slepit, musíte jen přidat přesahy na přilepení). Na následujícím obrázku jsou varianty z pracovního listu složené a slepené.
Tyto a další origami “trubice” nacházejí uplatnění v medicíně, designu či materiálovém inženýrství. Na uplatnění origami v medicíně se zaměříme i v dalším odstavci.
Lékařský stent je malá, většinou síťovitá trubice, která se zavádí do zúžené nebo zablokované cévy nebo jiného průchodu v těle, aby pomohla udržet ji otevřenou a umožnila správný průtok krve nebo tekutin. Tato zařízení se běžně používají, když je krevní oběh narušen v důsledku zúžení tepen. Primárním cílem umístění stentu je obnovit normální průtok krve.
Stenty musí být dostatečně pevné, aby odolaly silám v lidském těle, ale také musí mít dostatečnou flexibilitu, aby se přizpůsobily tvaru cévy.
Mezi nedávné inovace patří vývoj stentů inspirovaných vzorem vodní bomby, který je známý svými vynikajícími roztažnými vlastnostmi a flexibilitou. Tento design si klade za cíl zlepšit flexibilitu a přizpůsobivost stentů v cévách.
Skládací stent založený na vzoru vodní bomby představuje inovativní přístup k minimálně invazivním kardiovaskulárním intervencím. Takové stenty vykazují vynikající přizpůsobivost a rovnoměrnější roztahování ve srovnání s konvenčními konstrukcemi. Inherentní flexibilita tohoto vzoru pomáhá stentu přizpůsobit se pohybům a zakřivení cév, čímž se snižuje riziko poranění během zavádění.
Tato konstrukce umožňuje kompaktní složení stentu pro zavedení a následné kontrolované a rovnoměrné roztažení po zavedení, což zvyšuje bezpečnost a účinnost při obnově správného průtoku krve.
Literatura: https://www.mdpi.com/2218-6581/12/1/21 https://techxplore.com/news/2025-05-origami-materials.html https://www.nature.com/articles/s41528-022-00139-x https://www.sfu.ca/sfunews/media/issues-experts/2021/09/technology-takes-the-art-of-origami-into-the-fight-against-covid.html https://www.mddionline.com/implants/from-origami-to-a-prototype-stent https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0263822322004512 https://www.youtube.com/watch?v=uFyJykl1O0k