Origami inspiracją dla twórców nowych materiałów

Origami inspiracją dla twórców nowych materiałów

Naukowcy z University of Massachusetts Amherst zainspirowali się rzadko wykorzystywaną techniką origami, w której wszystkie zagniecenia wykonywane są mniej więcej jednocześnie, tworząc tym samym rozbudowane odwracalne struktury 3D o miniaturowym rozmiarze. Technika ta może znaleźć zastosowanie w miękkiej robotyce, metamateriałach oraz systemach biomimetycznych.

Origami już dawno znalazło drogę do stania się inspiracją dla inżynierów. Dość wspomnieć o niedawno opracowanym samodzielnie składającym się robocie, który dzięki dostarczeniu mu energii słonecznej potrafi zwiększyć swój rozmiar 10-krotnie. Naukowcy ze z UMass Amherst zdają sobie jednak sprawę z tego, że orgiami ma o wiele większy potencjał. Technologia, którą opracowali pozwala tworzyć niezwykle złożone struktury oparte na origami dzięki jednej z technologii druku 3D.

- Zapadające się origami nie zostały dokładnie zbadane w przeszłości ze względu na trudności z związane z tworzeniem dziesiątek, a nawet setek równoczesnych zagięć wyłącznie dzięki ludzkim dłoniom - wyjaśnia główny autor badań, Ryan Hayward - Nasza metoda usuwa to ograniczenie, a my sami spodziewamy się, że dzięki efektowi skali uda nam się tworzyć i badań znacznie bardziej złożone struktury składane niż możliwe było to dotychczas.

Technologia działa w oparciu o ściśnięcie cienkiej warstwy hydrożelu reagującego na temperaturę pomiędzy dwoma ukształtowanymi foliami wykonanymi z twardego tworzywa sztucznego. Wzory, które sterują wykonywaniem zgięć, są tworzone przez bezsmakową technikę litografii. Pozwala to uzyskać niezwykle szczegółowe ścieżki, które pozwalają na kolejne złożenia.

Wynalazek amerykańskich uczonych może dać początek produkcji zaawansowanych struktur materiałowych wykorzystanych w takich dziedzinach, jak bioinżynieria i biomedycyna. Naukowcy oczekują, że badania nie tylko znajdą aplikacje w rzeczywistym świecie, ale pozwolą również na rozwój nowych teorii na temat samoskładających się struktur.

Badania naukowców z Massachusetts zostały opublikowane w czasopiśmie Advanced Materials.

(rr)