ミウラ折り～吉村パターン

　ＮＨＫ爆笑問題の「ミウラ折り」の特集を観た。

http://www.nhk.or.jp/bakumon/previous/20100126.html

ＮＨＫの番組紹介のサイトには次のようにある。
　

宇宙ステーションなど無重力の宇宙に造る建造物には、地上の常識が一切通用しない。建材を運ぶロケットの直径は１０メートル以下。大きさや重さが極端に制限されるうえ、展開や構築が容易でなくてはならない。その難題に突破口をもたらしたのが、三浦公亮東大名誉教授が考案した「ミウラ折り」と呼ばれる折り紙だ。
コンパクトにたため、紙の一端を引っ張れば一気に全体を開くことができ、力をかけずに自然と元に戻せる。宇宙実験で太陽電池パネルなどに活用できることが明らかになったほか、ガイドマップなどの身近なところでも活用されている。その発想のもとになったのは、なんと壊れたロケットだった。
　三浦はＮＡＳＡにいた１９６０年代、ロケットのような薄い円筒が潰れると綺麗な菱形模様ができることを知る。「美しいからには何かある」と考えた三浦が調べると、潰れる前より後のほうが強度が増すことが判明した。これをヒントに幾何学的に編み出した「ミウラ折り」は、実は甲虫の羽や植物の葉など自然界にも存在していた。宇宙に通じるだけでなく、毛織物やモナリザの絵のなかにまで見いだされるというその神秘の形に、爆笑問題が迫る。

・・・すごい。３０分、釘づけになった。
　映像で見ると折り紙のすごさ・発想のすごさがよく分かる。
　ミウラ折りの数式はとんでもなく複雑で、これも仰天した。
　最近は缶飲料でも部分的にダイヤ柄になっているが、これもミウラ折りだった。昆虫の羽。モナリザの衣装まで・・。

　ミウラ折り→アルミ缶のダイヤ柄から調べを続けていく。
　「チューハイ缶と宇宙研の関係」というサイト
http://www.isas.jaxa.jp/ISASnews/No.258/shochu.html
http://www.nttcom.co.jp/comzine/no061/wise/index.html

　ここから、吉村パターンという言葉を知る。

◆吉村パターン(Yoshimura pattern)
薄肉の円筒に上下方向から強い荷重をかけたとき，ダイヤモンド形の連続したしわ構造が生じる．
この形は，円筒の破壊の理論を研究された吉村慶丸（当時東京大学教授）に因んで，吉村パターンと呼ばれている．このダイヤモンド構造の連続した円筒（擬似円筒）は，「チューハイ」の缶などでおなじみであるが，横方向からの破壊力に強く抵抗することが知られていて，海中構造物などへの応用が考えられている．

◆東大の研究者に吉村慶丸先生という方がおられます。
　この先生が1951年11月号の東京大学理工学研究所報告書に発表された論文に
　「航空機の胴体のような薄肉の円筒は、“概不伸張有限変形”で座屈する」と喝破されたものがあります。
その特殊な変形の展開可能面は、現在、吉村パターン(Yoshimura-pattern)として広く知られていますが、
これは破壊の様子です。

　吉村パターンを応用した「オリオリアーチ」。
http://www.waseda.jp/sem-geijututen/2006/pdf/howto_orioriarch.pdf
　ぺらぺらした1枚の紙でもアコーディオンのように折り曲げることで、とたんに大きな強さと美しさをもちはじめます。　オリオリアーチの折り方は、その研究者の名をとって「吉村パターン」と呼ばれています。
身近なところでは、KIRINの缶チューハイ「氷結」、缶コーヒー「FIRE」などの商品パッケージに使われています。

　日本の「折り紙」という伝統文化の賜物であるというアプローチ
　図工で実際に作業させてみるというアプローチ
　自然の世界～宇宙工学につながる科学の魅力というアプローチ

　さまざまな方向を考えてみたい。