Morphing pasta and beyond : vimarsana.com

Morphing pasta and beyond


Abstract
Morphing structures are often engineered with stresses introduced into a flat sheet by leveraging structural anisotropy or compositional heterogeneity. Here, we identify a simple and universal diffusion-based mechanism to enable a transient morphing effect in structures with parametric surface grooves, which can be realized with a single material and fabricated using low-cost manufacturing methods (e.g., stamping, molding, and casting). We demonstrate from quantitative experiments and multiphysics simulations that parametric surface grooving can induce temporary asynchronous swelling or deswelling and can transform flat objects into designed, three-dimensional shapes. By tuning the grooving pattern, we can achieve both zero (e.g., helices) and nonzero (e.g., saddles) Gaussian curvature geometries. This mechanism allows us to demonstrate approaches that could improve the efficiency of certain food manufacturing processes and facilitate the sustainable packaging of food, for instance, by creating morphing pasta that can be flat-packed to reduce the air space in the packaging.

Related Keywords

China , Italy , San Diego , California , United States , Italian , Ultimaker Cura , Dow Corning Corp , Polymaker Inc , Carnegie Mellon University , National Natural Science Foundation Of China , Syracuse University , Ultimaker Inc , Thinky United Statesa Inc , San Diego Supercomputer Center , Stratasys Inc , Carnegie Mellon University Manufacturing Futures Initiative , Industries Inc , Richard King Mellon Foundation , Us National Science Foundation , Dow Corning , Thinky United Statesa , Smooth On Inc , Creative Commons Attribution Noncommercial , Science Foundation , National Natural Science Foundation , Triton Shared Computing Cluster , Extreme Science , Engineering Discovery , சீனா , இத்தாலி , சான் டியாகோ , கலிஃபோர்னியா , ஒன்றுபட்டது மாநிலங்களில் , இத்தாலிய , டோ கார்னிங் கார்ப் , கார்னகி மெலந் பல்கலைக்கழகம் , தேசிய இயற்கை அறிவியல் அடித்தளம் ஆஃப் சீனா , சிராகஸ் பல்கலைக்கழகம் , தொழில்கள் இன்க் , ரிச்சர்ட் கிங் மெலந் அடித்தளம் , எங்களுக்கு தேசிய அறிவியல் அடித்தளம் , டோ கார்னிங் , மென்மையான ஆன் இன்க் , அறிவியல் அடித்தளம் , தேசிய இயற்கை அறிவியல் அடித்தளம் , தீவிர அறிவியல் , பொறியியல் கண்டுபிடிப்பு ,

© 2025 Vimarsana