Se for deg dette: Med en enkel lysglimt eller varme bretter et upretensiøst stykke papir seg inn i en kran, og mens lyset pulserer, klaffer papirvingene sine i flukt. Selv om konseptet fremdeles er i de første dagene, er forskere nærmere å gjøre dette til virkelighet med nylig avduking av et grafenbasert selvfoldende papir.
Relatert innhold
- Bruke Kirigami, den japanske kunst for papirskjæring, for å bygge bedre solcellepaneler
Det nye origami-inspirerte papiret kan ikke akkurat fly bort. Men forskere har vellykket "programmert" den for å brette seg selv inn i en boks og for å gå i tommelormstil. De opprettet til og med en ledd hånd ut av papiret som kan fatte og holde et objekt fem ganger sin egen vekt, ifølge studien som ble publisert forrige uke i tidsskriftet Science Advances .
"Vi trodde det ville være mer interessant at en origami-enhet ikke bare bretter seg selv, men også kan bevege seg på egen hånd, som en origami-kran kan fly eller en origami-drage kan gå, " har Hongzhi Wang, forfatter av papir- og materialforsker ved Donghua University i Shanghai, Kina, skriver i en e-post.
Forskere konstruerte dette selvbrettede papiret ved å legge to typer grafen - en som holder fuktighet og en som ikke gjør det. Papiret som absorberer fuktighet fra luften, kan raskt dehydrere under blitz av infrarødt lys eller varme, noe som får det til å trekke seg sammen. Så ved å strategisk plassere lag av dette papiret i modellen skapte forskerne ledd eller hengsler.
Når lysene lyser, bøyes papiret. Når lysene er slukket, flater papiret ut. Denne enkle, raske og reversible prosessen kan gjentas over flere sykluser uten at papiret går i stykker. For å få papiret til å vri et hjørne, flytter forskerne bare lys- eller varmekilden.
Wang og teamet hans har store forhåpninger for sin bittesmå teknologi, og kaller det "embryoet til en ny type robot." Papiret kan innarbeides i det spirende feltet av mikroboter, kunstige muskler og vevteknikk. Det er også en potensiell anvendelse innen solteknologi, for å lage selvfoldbare solcellepaneler.
"I nærmeste fremtid kan det til og med føre til endringer i folks liv, " skriver Wang. "For eksempel kan smarte klær endre form og stil som svar på kroppstemperatur, miljøendringer eller andre milde simuleringer."
Dette er ikke det første selvfoldbare eller gående materialet. Polymerer har vært hovedfokuset i tidligere anstrengelser, men disse formhukommelsespolymerene, krystallinske polymerene og gelene har sine begrensninger. De er ustabile under ekstreme forhold, dyre og begrenset i formene de kan lage.
"Sammenlignet med de tradisjonelle aktive materialene, er strukturen på dette papiret enklere, responsen er raskere, produksjonen er mer effektiv, " skriver Wang.
Foreløpig jobber Wang og teamet hans for å gjøre systemet enda mer effektivt og skalere papiret ned, og skyter etter en nano-stor origami-enhet i full størrelse.
