कागज़ की कला से अंतरिक्ष अन्वेषण तक: किरिगामी पैराशूट द्वारा ड्रोन वितरण और मानवीय सहायता का भविष्य - जापानी परंपरा का विज्ञान पर प्रभाव

रात के समय की टाइमलाइन देख रहा था, तभी ऐसा वीडियो सामने आया――

ड्रोन से पानी से भरी बोतल धीरे से गिरती है।
उसके साथ लटका हुआ साधारण कपड़े का पैराशूट नहीं है, बल्कि एक "गोल पतली प्लेट" जैसा कुछ दिखाई देता है।
जैसे ही वह हवा को पकड़ता है, वह एक फूलदान के आकार की लेस जैसी टोकरी में बदल जाता है और उसी तरह "सीधे" नीचे गिरता है।

"अरे, ये कैसे हो रहा है?""कागज़ काटने की कला से पैराशूट?!"
X और TikTok पर, इस तरह की आश्चर्य मिश्रित पोस्ट धीरे-धीरे वायरल हो रही हैं।

इस अद्भुत पैराशूट का रहस्य, जापानी कागज़ काटने की कला "किरिगामी" से प्रेरित एक नई डिज़ाइन है।
कनाडा के मॉन्ट्रियल पॉलिटेक्निक विश्वविद्यालय (Polytechnique Montréal) की एक शोध टीम ने इसे विकसित किया है, और अक्टूबर 2025 में वैज्ञानिक पत्रिका Nature में इस पर एक शोध पत्र प्रकाशित किया गया है।Science News Explores

कागज़ को "मोड़ना" ही नहीं, काटकर बनाना भी है किरिगामी

आम तौर पर जाना जाने वाला ओरिगामी है, लेकिन इस बार का मुख्य आकर्षण "किरिगामी" है।
जहां ओरिगामी केवल "मोड़ने" पर आधारित है, वहीं किरिगामी में मोड़े गए कागज़ पर कैंची से कट लगाकर, कट के पैटर्न से त्रिआयामी आकार बनाया जाता है।

शोध टीम ने जो उपयोग किया वह सुनहरे रंग की बहुत पतली प्लास्टिक फिल्म "माइलर (Mylar)" का डिस्क था।
इस डिस्क में, केंद्र से बाहरी किनारे की ओर समानांतर वृत्ताकार स्लिट्स (कट) डाले जाते हैं।Science News Explores

पहली नजर में यह केवल "छेदों से भरी डिस्क" लगती है, लेकिन जब इसे वजन के साथ गिराया जाता है, तो इसकी असली क्षमता प्रकट होती है।
हवा को पकड़ते ही डिस्क के स्लिट्स उठ जाते हैं और यह एक जालीदार "फूलदान आकार का नेट" में बदल जाती है।
इस आकार से उत्पन्न वायु प्रतिरोध (ड्रैग) सामान की गिरने की गति को कम कर देता है।Science News Explores

"कैसे भी फेंको, सीधा नीचे गिरता है" अद्भुत स्थिरता

मशीनरी इंजीनियर डेविड मेलानसन, जिन्होंने प्रयोग किया, कहते हैं,
"किसी भी दिशा में फेंको, यह अपने आप स्थिति को समायोजित करता है और सीधा नीचे गिरता है।"Science News Explores

साधारण कपड़े के पैराशूट हवा के प्रभाव से बाएं-दाएं बहते हुए गिरते हैं।
जब इंसान इसे पहनता है, तो यह "बाएं-दाएं बहाव" सुरक्षा के लिए फायदेमंद हो सकता है,
लेकिन "निर्धारित स्थान पर सामान गिराना" जैसे मामलों में, यह बहाव बड़ी समस्या बन सकता है।

किरिगामी पैराशूट, एक सपाट डिस्क से "फैलते" हुए त्रिआयामी आकार में बदल जाता है,
इसलिए वजन और पैराशूट का केंद्रीय अक्ष आसानी से संरेखित हो जाता है, और हवा का प्रवाह भी समान होता है।
इसलिए, जब इसे फेंका जाता है, तो हवा का प्रतिरोध अपने आप स्थिति को सही कर देता है,
और परिणामस्वरूप यह "लगभग सीधा नीचे" गिरता है, जैसे एक बैलिस्टिक मिसाइल की तरह।Science News Explores

1 किलो की पानी की बोतल को 60 मीटर ऊंचाई से

वास्तव में इसका कितना प्रभाव है।
शोध टीम ने 50 सेंटीमीटर व्यास के किरिगामी पैराशूट में 1 किलोग्राम की पानी की बोतल को लटकाकर,
60 मीटर ऊंचाई से ड्रोन से गिराने का परीक्षण किया।Science News Explores

परिणाम――

• बिना पैराशूट: अंतिम गति लगभग 34 m/s (लगभग 122 km/h)

• किरिगामी पैराशूट के साथ: अधिकतम गति लगभग 14 m/s (लगभग 50 km/h)

हवा के प्रतिरोध के कारण, गिरने की गति आधे से भी कम हो गई।

संख्याओं को देखकर यह अभी भी तेज़ लग सकता है, लेकिन सामान के लिए यह पर्याप्त रूप से व्यावहारिक स्तर है,
और यदि जमीन पर कुशन सामग्री के साथ संयोजन किया जाए, तो खाद्य और दवाएं सुरक्षित रूप से पहुंचाई जा सकती हैं।

छेदों से भरा होने के बावजूद पैराशूट? ― ड्रैग की बात

"इतने सारे छेद होने के कारण, क्या यह जल्दी गिर नहीं जाएगा?"
यह सवाल अक्सर सोशल मीडिया पर देखा जाता है।

वास्तव में, किरिगामी पैराशूट समान आकार के कपड़े के पैराशूट की तुलना में कम हवा का प्रतिरोध करता है,
और समान वजन को सुरक्षित रूप से गिराने के लिए, एक "विशाल" छतरी की आवश्यकता होती है।Science News Explores

फिर भी, शोध टीम ने जानबूझकर छेदों से भरी डिज़ाइन को अपनाया क्योंकि,

• उच्च स्थिरता(कम बहाव, कम घुमाव)

• आसान निर्माण(सिलाई या जटिल तह की आवश्यकता नहीं)

जैसे लाभ हैं।

गिरने वाली वस्तु पर हवा से मिलने वाला ड्रैग, मोटे तौर पर

ड्रैग ≒ आकार × गति² × हवा की घनत्व

से तय होता है।

छेद होने से ड्रैग कम होता है, लेकिन इसके बदले आकार को बड़ा करके इसे संतुलित किया जा सकता है――
यह एक ट्रेड-ऑफ है।

हालांकि, इसी तंत्र के साथ "मनुष्य" को सुरक्षित रूप से उतारने के लिए,
"दो फुटबॉल मैदानों को एक साथ रखने जितना बड़ा" पैराशूट चाहिए होगा।Science News Explores
यह निश्चित रूप से व्यावहारिक नहीं है, इसलिए इसका उपयोग केवल "सामान के लिए" माना जाता है।

सस्ता और पर्यावरण के अनुकूल पैराशूट बनने की संभावना

एक और ताकत यह है कि इसमें "सस्ता और पर्यावरण के अनुकूल बनने की क्षमता" है।

पारंपरिक कपड़े के पैराशूट में,
・टिकाऊ कपड़े
・लंबी रस्सियाँ
・जटिल सिलाई
・सही तरीके से खुलने के लिए तह
जैसी प्रक्रियाएँ आवश्यक होती हैं, और निर्माण और संचालन में लागत लगती है।

दूसरी ओर, किरिगामी पैराशूट

• एक शीट पर लेज़र से पैटर्न काटने मात्र से

• माइलर के अलावा, कागज़, गत्ते, सस्ते प्लास्टिक का भी उपयोग किया जा सकता है

• यदि इसे डिस्पोजेबल बनाना हो, तो कागज़ या गत्ते को रीसायकल या बायोडिग्रेड करना आसान होता है

जैसी विशेषताएँ हैं।

वर्तमान में, लेज़र कटर महंगा है और एक शीट बनाने में समय लगता है, लेकिन
भविष्य में यदि बड़े पैमाने पर उत्पादन की प्रक्रिया स्थापित हो जाती है,
तो "100 येन के कागज़ से मानवीय सहायता के लिए पैराशूट का बड़े पैमाने पर उत्पादन" का दिन आ सकता है।

अंतरिक्ष अन्वेषण में भी? घूमते हुए गिरने वाला संस्करण

शोध टीम केवल "सीधा गिरने वाले" पैटर्न पर ही नहीं,
बल्कि मेपल के बीज की तरह गिरते समय घूमने वाले डिज़ाइन पर भी विचार कर रही है।Science News Explores

यदि घूमते हुए गिरने वाले पैराशूट में कैमरा लगाया जाए,
तो यह ग्रहों या उपग्रहों के वातावरण से गुजरते समय चारों ओर की तस्वीरें लेते हुए नीचे उतर सकता है।
मंगल ग्रह, घने वातावरण वाले शुक्र या टाइटन जैसे "गिरते हुए निरीक्षण करने वाले खगोलीय पिंड" बहुत हैं।

"कागज़ काटने की कला × अंतरिक्ष अन्वेषण" का यह संयोजन वास्तव में रोमांचक है।

सोशल मीडिया पर ऐसी प्रतिक्रियाएँ (※छवि सारांश)

※नीचे दिए गए उद्धरण वास्तविक पोस्ट नहीं हैं,
बल्कि सोशल मीडिया पर देखी जाने वाली सामान्य प्रतिक्रियाओं का "माहौल" है।

1. शिक्षा और स्वतंत्र शोध समूह

• "यह प्राथमिक विद्यालय के स्वतंत्र शोध के लिए विजेता है। A4 के क्लियर फाइल को काटकर बनाया जा सकता है"

• "भौतिकी में कमजोर था, लेकिन इस वीडियो से 'हवा का प्रतिरोध' तुरंत समझ में आ गया"

• "विज्ञान के शिक्षक, अगली कक्षा में इसे जरूर आजमाएँ"

किरिगामी जैसे परिचित विषय और "यह सीधा क्यों गिरता है?" जैसे सरल सवाल का संयोजन बेहतरीन है।
कला और विज्ञान को जोड़ने वाले "STEAM शिक्षण सामग्री" के रूप में उपयोग की संभावना है।

2. आपदा और लॉजिस्टिक्स समूह

• "ड्रोन डिलीवरी में इसे अपनाने से लैंडिंग की सटीकता काफी बढ़ सकती है"

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