תאר לעצמך זאת: עם הבזק פשוט של אור או חום, פיסת נייר בלתי מתפשרת מתקפלת לתוך מנוף, וכפי שנדלק האור, מנפנפת בכנפי הנייר שלו במעוף. למרות שהמושג עדיין בימיו הראשונים, מדענים קרובים יותר למימוש זה עם חשיפתו של נייר מתקפל עצמי מבוסס גרפן.
תוכן קשור
- באמצעות קיריגאמי, אמנות היפנית של חיתוך נייר, לבניית לוחות שמש טובים יותר
הנייר החדש בהשראת האוריגמי לא יכול בדיוק לעוף משם. אבל מדענים "תיכננו" בהצלחה כדי לקפל את עצמה לקופסה וללכת בסגנון תולעת אינץ '. הם אף יצרו יד משותפת מהעיתון שיכולה לתפוס ולהחזיק חפץ פי חמישה ממשקלו האישי, על פי המחקר שפורסם בשבוע שעבר בכתב העת Science Advances .
"חשבנו שיהיה יותר מעניין שמכשיר אוריגמי לא רק מתקפל בעצמו אלא גם יכול לנוע בכוחות עצמו, כמו שמנוף אוריגמי יכול לעוף או שדרקון אוריגמי יכול ללכת", הונג-ג'י וואנג, מחבר מדען הנייר והחומרים ב אוניברסיטת דונגהואה בשנחאי, סין, כותבת במייל.
מדענים בנו את הנייר הקיפול העצמי הזה על ידי שכבת שני סוגים של גרפן - אחד שגורם לחות ואחד שאינו. הנייר הסופג לחות מהאוויר יכול להתייבש במהירות תחת הבזקי אור אינפרא אדום או חום, הגורמים לו להתכווץ. אז על ידי מיקום אסטרטגי של שכבות של נייר זה במודל, המדענים יצרו מפרקים או צירים.
כשהאורות דולקים, הנייר מתכופף. כשהאורות כבויים, הנייר מתנופף. ניתן לחזור על התהליך הפשוט, המהיר וההפוך הזה לאורך מספר מחזורים מבלי שהנייר יתפרק. כדי להפוך את העיתון לפנות פינה, המדענים פשוט מיקמו מחדש את מקור האור או החום.
וואנג וצוותו מקווים תקוות גדולות לטכנולוגיה הזעירה שלהם, מכנים זאת "העובר של סוג חדש של רובוט." ניתן לשלב את הנייר בשדה ההולך וגדל של מיקרו-שרירים, שרירים מלאכותיים והנדסת רקמות. יש גם יישום פוטנציאלי בטכנולוגיית השמש, ליצירת פאנלים סולאריים מתקפלים עצמיים.
"בעתיד הקרוב זה אפילו יכול להביא לשינויים בחיי האנשים", כותב וואנג. "למשל, בגדים חכמים עשויים לשנות את צורתם וסגנונם בתגובה לטמפרטורת הגוף, שינויים סביבתיים או הדמיות עדינות אחרות."
זה לא החומר הראשון שקיפול עצמי או מהלך. פולימרים היו המוקד העיקרי למאמצים קודמים, אך פולימרים זיכרון צורה, פולימרים גבישיים וג'לים הם בעלי מגבלותיהם. הם אינם יציבים בתנאים קיצוניים, יקרים ומוגבלים בצורות שהם יכולים ליצור.
"בהשוואה לחומרים הפעילים המסורתיים, מבנה הנייר הזה הוא פשוט יותר, התגובה מהירה יותר, התפוקה יעילה יותר", כותב וואנג.
לעת עתה, וואנג וצוותו פועלים לייעל את המערכת עוד יותר ולסדר את הנייר, ויורים אחר מכשיר אוריגמי בגודל ננו בגודל ננו.
