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Die Selbstmontage hat sich als Paradigma für die hochparallele Herstellung komplexer dreidimensionaler Strukturen etabliert. Es gibt jedoch nur wenige Prinzipien, die das a priori Design, die Ausbeute und die Fehlertoleranz von selbstmontierenden Strukturen leiten. Wir untersuchen mit Experiment und Theorie die geometrischen Prinzipien, die dem Selbstfalten von Polyedern im Submillimetermaßstab aus zweidimensionalen Netzen zugrunde liegen. Insbesondere suchen wir rechnerisch nach Netzen innerhalb einer großen Menge von Möglichkeiten und testen diese Netze anschließend experimentell. Unsere wichtigsten Erkenntnisse sind, dass (i) Kompaktheit ein einfaches und effektives Designprinzip zur Maximierung der Ausbeute selbstfaltender Polyeder ist; und (ii) die kürzesten Pfade von 2D-Netzen zu 3D-Polyedern im Konfigurationsraum wichtig sind, um experimentell beobachtete Faltwege zu rationalisieren. Unsere Arbeit liefert ein Modellproblem, das für experimentelle und theoretische Analysen von Designprinzipien und -pfaden in der Selbstmontage geeignet ist.
Pandey et al. (Fri,) haben diese Frage untersucht.