Finlands tekniske forskningssenter VTT har i samarbeid med Aalto-universitetet og finske industripartnere utviklet en ny teknologi for å forme papp i en unik kontinuerlig prosess for å lage origami-inspirerte strukturer for fiberbaserte emballasjematerialer. Origami-folder har kapasitet til å gi helt nye egenskaper fra papp. Strukturenes lave vekt og holdbarhet gir et utmerket og visuelt tiltalende alternativ til beskyttende emballasjematerialer som plast og ekspandert polystyren. Materialets estetikk har også tiltrukket seg interesse fra designere.
FOLD- og FOLD2-prosjektene involverer 13 ulike bedrifter, organisasjoner og universiteter på ulike stadier og er hjørnesteiner i et forsøk på å innovere og utvide måten papp brukes som emballasjemateriale. Tofaseprosjektet begynte med å designe en maskin for å brette origami-kartongen, mens neste fase av prosjektet begynte å teste andre materialer. Resultatet har vært en stor suksess, og har ført til nye anvendelser av papp for å produsere emballasjematerialer som er fleksible, holdbare, allsidige og bærekraftige.
– FOLDS-teknologien er helt unik i verden. Origami-folding forvandler papp til et fleksibelt, beskyttende og visuelt tiltalende materiale ulikt noe som tidligere var tilgjengelig for produksjon i hele industrien. Teknologien vi har utviklet har også kapasitet til å produsere sammenleggbare materialer fra resirkulerte varer, fastslår Jarmo Kouko, skaper av FOLD-prosjektet og forskningsteamleder ved VTT.
Kouko hentet opprinnelig inspirasjon til prosjektet mens han deltok på en emballasjeindustrikonferanse om ulike bretteteknikker. Tradisjonelt er origami håndlaget, med sine intrikate og komplekse folder som ofte tar flere timer å lage for hånd. Denne intensive prosessen vil vanligvis være en begrensning for kommersiell emballasje, men Kouko ble inspirert av ideen om mekanisk folding som kunne foredle materialer til beskyttende, lette og visuelt slående former.
Løsningen replikerer mekanisk bretteprosessen, og gir fordelen med jevn presisjon og kvalitet som ville være vanskelig å oppnå for hånd. Siden teknologien kan brukes på en rekke kommersielt tilgjengelige platekvaliteter, krever den ingen endringer i materialene som brukes.
– Det japanske Miura origami-mønsteret vi har valgt er relativt enkelt, noe som gjør det potensielt egnet til å brette mange andre materialer. Vi har undersøkt mulighetene for å utvikle teknikker og modeller der filt eller film laget av PET, mye brukt i plastemballasje, kan formes inn i Miura-formen. Vi har også utført noen fortester for andre materialer, som aluminiumsfolie, fortsetter Kouko.
Bransjesamarbeid for raskere kommersialisering
Åtte industribedrifter var involvert i FOLD-prosjektet og deltok i både utvikling og finansiering. Den nåværende fasen, kjent som FOLD2, startet i mars 2024 med fortsatt støtte fra et konsortium av selskaper. Målet for fremtiden er å utvide anvendelig bruk av teknologien til andre materialer og finne partnere over hele Europa for pilotprosjekter, samt globale partnere for kommersialiseringsfasen etter ferdigstillelse av FOLD2.
– Emballasjebransjen er svært interessert i FOLD og tett samarbeid med ulike bedrifter gjør at vi raskt kan gå fra innovasjonsfasen til praktisk anvendelse. Vi kan se origami-papp på markedet innen tre til fem år hvis prosjektet går som planlagt, sier Jari Räsänen, FoU-sjef i Stora Enso, et av selskapene som er involvert i prosjektet.
Vakre materialer inspirerer designere
I tillegg til allsidigheten og miljøvennlige egenskaper, inspirerer FOLD-materialet også designere. Demopakker laget av origami-papp har allerede blitt vist på designukene 2023 i Finland og Nederland, hvor materialet ble møtt med entusiasme.
I luksusvareanvendelser, som i kosmetikkindustrien, er estetikken til emballasjen en viktig del av kundeopplevelsen. FOLD tilbyr forbrukere en mer premium unboxing-opplevelse som også er mer miljøbevisst sammenlignet med tradisjonelt brukte løsninger som bobleplast og ekspandert polystyren.
– Takket være det interessante visuelle utseendet og det fornybare materialet fungerer origami godt i forbrukerprodukter, sier Essi Arola fra det nordiske hudpleie- og kosmetikkselskapet Lumene.
– Denne teknologien åpner helt nye muligheter for oss når vi utvikler fiberbasert emballasje til for eksempel næringsmiddelindustrien. Hos vår nye japanske eier er origamifolder et spesielt interessant tema, sier Annika Sundell fra emballasjeselskapet Walki Group.
Materialet skaper også ny forskning og praktiske løsninger innenfor flere disipliner.
– Dette prosjektet er et godt eksempel på kraften i tverrfaglig samarbeid. Å løse bretterelaterte problemer krever ikke bare en forståelse av de ideelle geometriske strukturene i matematikk, men også kunnskap om materialer og modellering gjennom design og engineeringekteskap. Ubetinget har håndlagde prototyper ført til mange nye forskningsspørsmål i tillegg til praktiske anvendelser.
