Představte si to: Jednoduchým zábleskem světla nebo tepla se nenápadný kus papíru složí do jeřábu a jak světlo pulzuje, klapá za letu křídla papíru. I když je tento koncept stále v počátcích, vědci jsou blíže k tomu, aby se to stalo skutečností díky nedávnému odhalení samohybného papíru založeného na grafenu.
Související obsah
- Pomocí japonského umění řezání papíru Kirigami vytvořte lepší solární panely
Nový papír inspirovaný origami nemůže přesně odletět. Vědci však úspěšně "naprogramovali", aby se složili do krabičky a chodili ve stylu palčích červů. Podle studie zveřejněné minulý týden v časopise Science Advances dokonce vytvořili spojenou ruku z papíru, která dokáže uchopit a držet předmět pětkrát ve srovnání s vlastní váhou.
„Mysleli jsme si, že by bylo zajímavější, aby se zařízení origami nejenže složilo, ale také se mohlo pohybovat samo, jako by mohl létat jeřáb origami nebo může jít origami drak, “ Hongzhi Wang, autor vědce z papíru a materiálů na Donghua University v čínské Šanghaji píše e-mailem.
Vědci konstruovali tento samonosný papír vrstvením dvou typů grafenu - jednoho, který drží vlhkost a druhého, který ne. Papír, který pohlcuje vlhkost ze vzduchu, se může rychle dehydratovat pod záblesky infračerveného světla nebo tepla, což způsobuje jeho kontrakci. Takže strategickým umístěním vrstev tohoto papíru do modelu vědci vytvořili klouby nebo klouby.
Když jsou světla zapnutá, papír se ohýbá. Když jsou světla zhasnutá, papír se zploští. Tento jednoduchý, rychlý a reverzibilní proces lze opakovat v několika cyklech, aniž by došlo k poškození papíru. Aby se z papíru stal roh, vědci pouze přemístí zdroj světla nebo tepla.
Wang a jeho tým mají velké naděje na jejich drobné technologie, které tomu říkají „embryo nového druhu robota“. Papír by mohl být začleněn do rostoucího pole mikrobobotů, umělých svalů a tkáňového inženýrství. Existuje také potenciální aplikace v solární technologii pro vytvoření samonosných solárních panelů.
„V blízké budoucnosti by to dokonce mohlo přinést změny v životě lidí, “ píše Wang. "Například chytré oblečení by mohlo změnit svůj tvar a styl v reakci na tělesnou teplotu, změny prostředí nebo jiné jemné simulace."
Nejedná se o první materiál, který by se sám skládal nebo chodil. Polymery byly hlavním cílem předchozího úsilí, ale tyto polymery s tvarovou pamětí, krystalické polymery a gely mají svá omezení. V extrémních podmínkách jsou nestabilní, drahé a omezené ve formě, kterou mohou vytvořit.
„Ve srovnání s tradičními aktivními materiály je struktura tohoto článku jednodušší, reakce je rychlejší, výstup je efektivnější, “ píše Wang.
Wang a jeho tým prozatím pracují na tom, aby byl systém ještě efektivnější a zmenšil papír dolů, a střílel na nano-rozměrné zařízení all-graphene origami.
