Du jeu de papier à l'exploration spatiale : l'avenir de la livraison par drone et de l'aide humanitaire ouvert par le parachute en kirigami - L'influence de la tradition japonaise sur la science

En regardant la timeline de la nuit, une vidéo comme celle-ci est apparue――

Une bouteille d'eau tombe doucement d'un drone.
Ce qui pend n'est pas un parachute en tissu ordinaire, mais quelque chose qui ressemble à une "plaque ronde et mince".
Au moment où elle capte l'air, elle se transforme en un panier en dentelle ressemblant à un vase, tombant ainsi "droit" vers le bas.

« Eh, comment ça fonctionne ? » « Un parachute en art de découpe de papier ?! »
Sur X et TikTok, ces publications mêlées de surprise commencent à devenir virales.

Le secret de ce mystérieux parachute est une nouvelle conception inspirée de l'art japonais de découpe de papier "Kirigami".
Développée par une équipe de recherche de l'École Polytechnique de Montréal, cette étude a été récemment publiée dans la revue scientifique Nature en octobre 2025.Science News Explores

Kirigami : l'art de découper le papier, pas seulement de le plier

Bien que l'origami soit généralement bien connu, le protagoniste ici est le "Kirigami".
Contrairement à l'origami qui consiste uniquement à plier, le kirigami implique de couper le papier plié pour créer des formes tridimensionnelles à travers des motifs de découpe.

L'équipe de recherche a utilisé un disque en film plastique très fin et doré appelé "Mylar".
Des fentes concentriques sont découpées en décalage du centre vers l'extérieur sur ce disque.Science News Explores

À première vue, cela ressemble à un simple "disque troué", mais lorsqu'un poids y est suspendu et qu'il est lâché, sa véritable valeur se révèle.
Le disque, en captant l'air, voit ses fentes se redresser et se transformer en un "réseau en forme de vase", générant une résistance à l'air (traînée) qui ralentit la vitesse de chute de la charge.
Science News Explores

Une stabilité étrange qui fait tomber "droit vers le bas" peu importe comment vous le lancez

David Melanson, ingénieur en mécanique ayant mené l'expérience, explique que
« peu importe la façon dont vous le lancez, il redresse automatiquement sa posture et tombe droit vers le bas. »Science News Explores

Les parachutes en tissu ordinaires, en raison de leur manière de s'ouvrir et de l'influence du vent, tombent souvent en dérivant largement de gauche à droite.
Pour les parachutes portés par des personnes, cette "dérive latérale" peut parfois être un avantage pour la sécurité, mais
dans des situations où vous souhaitez larguer des fournitures à un endroit précis, cette dérive peut poser un problème majeur.

Le parachute kirigami, en se déployant à partir d'un disque plat pour prendre une forme tridimensionnelle,
permet un alignement facile de l'axe central du poids et du parachute, et une symétrie dans le flux d'air.
Ainsi, même s'il est légèrement incliné lors du lancement, la résistance de l'air corrige automatiquement sa posture,
résultant en une chute "presque droite" suivant une trajectoire similaire à celle d'un missile balistique.Science News Explores

Une bouteille d'eau de 1 kg lâchée à 60 mètres de hauteur

Quelle est l'efficacité réelle ?
L'équipe de recherche a testé en suspendant une bouteille d'eau de 1 kg à un parachute kirigami de 50 cm de diamètre,
et en la lâchant d'un drone à une hauteur de 60 mètres.Science News Explores

Le résultat――

• Sans parachute : vitesse terminale d'environ 34 m/s (environ 122 km/h)

• Avec parachute kirigami : vitesse maximale d'environ 14 m/s (environ 50 km/h)

Grâce à la résistance de l'air, la vitesse de chute est réduite de plus de moitié.

Bien que les chiffres puissent encore sembler rapides, ils sont suffisamment pratiques pour le transport de marchandises,
et combinés avec des matériaux amortissants au sol, il est possible de livrer des aliments ou des médicaments en toute sécurité.

Un parachute avec des trous ? ― La question de la traînée

« Avec autant de trous, ne devrait-il pas tomber plus vite ? »
C'est une question fréquemment posée sur les réseaux sociaux.

En réalité, le parachute kirigami a une résistance à l'air inférieure à celle d'un parachute en tissu de même taille,
et pour faire tomber le même poids en toute sécurité, un parapluie "plus grand" est nécessaire.Science News Explores

Cependant, l'équipe de recherche a délibérément choisi un design troué pour ses avantages :

• Haute stabilité (moins de balancement, moins de rotation)

• Facilité de fabrication (pas besoin de couture ou de pliage complexe)

Ces avantages sont les raisons de ce choix.

La traînée que subit un objet en chute libre dans l'air est déterminée grossièrement par

Traînée ≒ Forme × Vitesse² × Densité de l'air

La présence de trous réduit la traînée, mais en augmentant la taille, cet effet peut être compensé――

c'est un compromis sur lequel repose ce concept.

Pour faire descendre un "humain" en toute sécurité avec le même mécanisme,
il faudrait un parachute aussi grand que "deux terrains de football mis côte à côte".

Science News ExploresBien sûr, cela n'est pas réaliste, donc l'utilisation est envisagée uniquement pour les "marchandises".

Pourquoi cela pourrait devenir un parachute économique et écologique

Un autre atout est son "potentiel d'être économique et écologique".

Les parachutes en tissu traditionnels nécessitent

・un tissu durable

・de longues cordes

・une couture complexe
・un pliage pour une ouverture propre
ce qui entraîne des coûts de fabrication et d'exploitation considérables.

En revanche, le parachute kirigami

nécessite seulement de découper un motif avec un laser sur une feuille

• Les matériaux peuvent être du Mylar, du papier, du carton ou du plastique bon marché

• Même en cas d'utilisation unique, le papier ou le carton sont facilement recyclables ou biodégradables

• Ces caractéristiques en font une solution attrayante.

Actuellement, le coût élevé des découpeuses laser et le temps nécessaire pour fabriquer une unité posent problème,
mais si un processus de production de masse est établi à l'avenir,

il pourrait être possible de produire en masse des parachutes pour l'aide humanitaire à partir de papier à 100 yens.

Pour l'exploration spatiale ? Une version qui tourne en tombant

L'équipe de recherche envisage non seulement des modèles qui tombent "droit vers le bas",

mais aussi des designs qui tournent comme des graines d'érable en tombant.

Science News Explores

En fixant une caméra à un parachute qui tourne en tombant,
il est possible de capturer des images tout autour en descendant à travers l'atmosphère d'une planète ou d'un satellite.

Il existe de nombreux corps célestes, comme Mars, Vénus avec son atmosphère dense, ou Titan, où l'on souhaite observer en tombant.

Une combinaison romantique de "l'art de découpe de papier × exploration spatiale".

Réactions sur les réseaux sociaux (※Résumé imagé)

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※Ce qui suit n'est pas une citation directe de publications réelles,

mais un "aperçu" des réactions typiques observées sur les réseaux sociaux.

1. Communauté éducative et de recherche libre

« Les élèves du primaire pourraient gagner un concours de recherche avec ça. On dirait qu'on peut le faire en découpant un fichier A4. »

• « Je n'étais pas doué en physique, mais cette vidéo m'a permis de comprendre instantanément la "résistance de l'air". »

• « Les professeurs de sciences devraient absolument inclure cette expérience dans leur prochain cours. »

• Le kirigami, un sujet familier, et la question simple "Pourquoi tombe-t-il droit ?" forment une combinaison parfaite.
Il est souvent suggéré comme un "matériel pédagogique STEAM" reliant l'art, la science et la technologie.

2. Communauté de la logistique et de la prévention des catastrophes

« Si les livraisons par drone adoptent cela, l'erreur de point de chute pourrait être considérablement réduite. »

• « Ce serait génial pour les secours en montagne ou pour larguer des fournitures dans des villages isolés. »

• « Mais si on en utilise beaucoup, cela pourrait poser un problème de déchets. Le matériau doit absolument être bio. »
Ici, les discussions sont animées du point de vue pratique d'un "moyen de largage précis et peu coûteux".

En particulier, l'attention se concentre sur la possibilité de livrer des fournitures de secours ou médicales "avec précision" en cas de catastrophe.

En revanche, des questions critiques telles que "Jusqu'à quel point peut-il résister au vent ?" et "Peut-il vraiment atteindre la cible dans un terrain complexe ?"

sont également sou