Wyobraź to sobie: z prostym błyskiem światła lub ciepła niepozorny kawałek papieru składa się w dźwig i, gdy pulsuje światło, trzepocze skrzydłami papieru w locie. Choć koncepcja jest wciąż w początkowej fazie, naukowcy są bliżsi jej urzeczywistnienia dzięki niedawnemu zaprezentowaniu samozkładającego się papieru na bazie grafenu.
powiązana zawartość
- Wykorzystanie Kirigami, japońskiej sztuki cięcia papieru, do budowy lepszych paneli słonecznych
Nowy papier inspirowany origami nie może odlecieć. Ale naukowcy z powodzeniem „zaprogramowali”, by składała się w pudełko i chodziła jak robak calowy. Stworzyli nawet wspólną rękę z papieru, która może chwycić i utrzymać przedmiot pięciokrotnie większy niż jego waga, zgodnie z badaniem opublikowanym w zeszłym tygodniu w czasopiśmie Science Advances .
„Pomyśleliśmy, że bardziej interesujące jest to, że urządzenie origami nie tylko się składa, ale także może poruszać się samodzielnie, tak jak żuraw origami może latać lub smok origami może chodzić”, Hongzhi Wang, autor gazety i materiałówoznawca z Uniwersytet Donghua w Szanghaju w Chinach pisze w e-mailu.
Naukowcy zbudowali ten samozkładający się papier, nakładając dwa rodzaje grafenu - jeden, który zatrzymuje wilgoć, a drugi nie. Papier, który pochłania wilgoć z powietrza, może szybko odwodnić się pod wpływem promieniowania podczerwonego lub ciepła, co powoduje jego kurczenie się. Dlatego strategicznie pozycjonując warstwy tego papieru w modelu, naukowcy stworzyli połączenia lub zawiasy.
Przy włączonych światłach papier wygina się. Przy wyłączonych światłach papier spłaszcza się. Ten prosty, szybki i odwracalny proces można powtarzać w wielu cyklach bez zepsucia papieru. Aby papier skręcił za róg, naukowcy po prostu przestawili źródło światła lub ciepła.
Wang i jego zespół mają duże nadzieje na swoją małą technologię, nazywając ją „embrionem nowego rodzaju robota”. Artykuł mógłby zostać włączony do rozwijającego się obszaru mikrorobotów, sztucznych mięśni i inżynierii tkankowej. Istnieje również potencjalne zastosowanie w technologii solarnej do tworzenia składanych paneli słonecznych.
„W najbliższej przyszłości może nawet przynieść zmiany w życiu ludzi”, pisze Wang. „Na przykład inteligentne ubrania mogą zmienić swój kształt i styl w odpowiedzi na temperaturę ciała, zmiany otoczenia lub inne delikatne symulacje”.
To nie jest pierwszy materiał do samodzielnego składania lub chodzenia. Polimery były głównym przedmiotem wcześniejszych wysiłków, ale te polimery z pamięcią kształtu, polimery krystaliczne i żele mają swoje ograniczenia. Są niestabilne w ekstremalnych warunkach, drogie i ograniczone w kształtach, które mogą stworzyć.
„W porównaniu z tradycyjnymi materiałami aktywnymi, struktura tego papieru jest prostsza, reakcja jest szybsza, wydruk jest bardziej wydajny”, pisze Wang.
Na razie Wang i jego zespół pracują nad tym, aby system był jeszcze bardziej wydajny i zmniejszał papier, strzelając do nano-rozmiaru grafitowego urządzenia origami.
