Una veloce scatola a ripiegamento automatico guidata dalla luce. (A) Profili temporali dei movimenti auto-pieganti di un pezzo di carta a forma di croce con e senza irradiazione luminosa NIR. Il campione è stato posizionato sulla piattaforma e illuminato con luce NIR (100 mW cm-2) normale alla sua superficie (la luce è incidente dall'alto). (B) Immagini IR della scatola pieghevole con e senza illuminazione luminosa (100 mW cm-2, luce NIR). Credito:(c) 2015 Progressi scientifici (2015). DOI:10.1126/sciadv.1500533
(Phys.org)—Un team di ricercatori della Donghua University in Cina ha trovato un modo per far muovere in modo specifico oggetti minuscoli (da 0,8 a 6 centimetri) fatti di fogli di grafene usando solo il calore e la luce infrarossa—e si basa su origami. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Progressi scientifici , il team descrive i tipi di grafene che hanno usato, i tipi di oggetti che creavano e i modi in cui gli oggetti potevano essere spostati.
Il lavoro del team è stato ispirato dagli origami, una forma d'arte basata sulla piegatura della carta. In questo caso, la carta era invece costituita da due tipi di fogli spessi un atomo di grafene infusi con composti di idrogeno e ossigeno risultanti in ossido di grafene e ossido di grafene-polidopamina. Il primo non reagisce all'acqua, ma il secondo sì. Per creare strutture di tipo origami, il team ha infuso quest'ultimo con molecole d'acqua che ha legato insieme i due tipi di fogli, quando al secondo tipo è stato applicato calore o luce, causerebbe il rilascio delle molecole d'acqua, facendo restringere leggermente la carta, che a sua volta eserciterebbe una forza tale da tirare contro il secondo tipo di lamiera. Ciò consentiva la realizzazione di cerniere o snodi utilizzabili a comando, che rendeva gli oggetti programmabili in un certo senso.
Per dimostrare l'utilità della loro idea, la squadra ha unito i fogli in modo tale da formare una scatola. Un altro esempio è stato un foglio che si è formato in un oggetto a forma di verme che era in grado di muoversi lungo una superficie:il team ha scoperto che poteva farlo ruotare riscaldandone solo un lato. Il terzo era un oggetto simile ad un artiglio che era in grado di afferrare qualcos'altro e in alcuni casi era in grado di sollevare altri piccoli oggetti.
I ricercatori ritengono che la loro ricerca potrebbe portare allo sviluppo di un'ampia varietà di oggetti come robot telecomandati, ingegneria dei tessuti o anche lo sviluppo di un tipo di muscolo artificiale. Per il loro prossimo progetto, vogliono vedere se potrebbe essere possibile creare tipi simili di oggetti su una scala molto più piccola, forse fino alle dimensioni nanometriche:credono che le proprietà e le prestazioni di oggetti così piccoli sarebbero diverse a tali dimensioni e sono ansiosi di scoprire quali potrebbero essere.
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