東京大学ら、順番に展開する折紙の設計原理「ドミノ・オリガミ」を発見

ニュース紹介

「ドミノ・オリガミ―折紙の順次展開をプログラムする新しい幾何学原理の発見―」

宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所の今田凜輝氏と東京大学大学院総合文化研究科の舘知宏教授は、折紙をドミノ倒しのように端から順番に展開させる設計原理を発見したと発表しました。従来の折紙の研究の多くは、折り畳んだ状態から展開するとき、それぞれの折線を一括的に開く必要があり、ミウラ折りがその代表例です。今回の研究では、変化が隣り合う部分へ順に伝わる遷移フロントを、エネルギー論に頼らず折紙の幾何学的な拘束関係だけで設計しました。展開の順序を保ったまま最終的な展開形状もプログラムできることを示しています。成果は米国の学術誌Proceedings of the National Academy of Sciences（PNAS）に掲載されました。

出典：東京大学大学院総合文化研究科 2026年9月14日 プレスリリース／掲載誌：PNAS（DOI：10.1073/pnas.2615468123）
https://www.c.u-tokyo.ac.jp/info/news/topics/20260914140000.html

FrontJournalの解説

折紙が開く順序は設計できるか

折紙は、大きな形状を小さく折り畳んで収納する原理として古くから研究されてきました。従来の研究の多くは、折り畳んだ状態から展開するとき、それぞれの折線を一括的に開く必要がありました。ミウラ折りがその代表例です。一方、折紙が開く順序を設計できるかという問いは、未解決のままでした。

①遷移フロントを幾何学で設計

研究グループは、ドミノ倒しのように変化が隣り合う部分へ順に伝わる現象、遷移フロントに着目しました。エネルギー論に依存せず、折紙の幾何学的な拘束関係だけを利用して遷移フロントを設計する方法です。厚みのあるパネルで構成したドミノ・オリガミを設計し、実際の模型で展開と折り畳みが順に進むことを示しました。

②順序と最終形状を両立

展開や折り畳みの各時点では、局所的な一部分だけが柔らかく、ほかの部分は堅くなっていることが観察されました。さらに、局所的な相互作用を保ったまま設計を修正することで、展開の順序を保ちながら最終的な展開形状もプログラムできることを明らかにしました。原文は、迷路のような複雑な形状に沿って展開する例を示しています。

編集部からひとこと

今回の成果は、幾何学的な設計原理を模型で実証した基礎研究の段階です。原文は、小さく折り畳んだ状態から複雑な形状へ、限られた空間で展開する構造への発展に期待を示しています。展開の順序を設計に組み込める点は、折紙の応用範囲を広げる考え方として注目されます。具体的な用途や実用化の時期は、原文では示されていません。詳細は東京大学の公式発表および掲載論文をご参照ください。

FrontJournal編集部