En snabb självfällbar låda som drivs av ljus. (A) Tidsprofiler av självvikande rörelser av ett korsformat papper med och utan NIR-ljusstrålning. Provet placerades på plattformen och belystes med NIR -ljus (100 mW cm − 2) normalt mot dess yta (ljus infaller ovanifrån). (B) IR-bilder av den självfällbara lådan med och utan ljusbelysning (100 mW cm − 2, NIR -ljus). Kredit:(c) 2015 Vetenskapliga framsteg (2015). DOI:10.1126/sciadv.1500533
(Phys.org) - Ett team av forskare vid Donghua University i Kina har hittat ett sätt att få små (0,8 till 6 centimeter) objekt gjorda av grafenark att röra sig på specifika sätt med bara värme och infrarött ljus - och det är baserat på origami. I deras tidning publicerad i tidningen Vetenskapliga framsteg , laget beskriver vilka typer av grafen de använde, typerna av objekt de skapade och sätten på vilka objekten kunde flyttas.
Teamets arbete var inspirerat av origami, en konstform baserad på vikpapper. I det här fallet, papperet var istället två typer av en-atom tjocka ark av grafen infunderade med väte och syreföreningar vilket resulterade i grafenoxid och grafenoxid-polydopamin. Den förra reagerar inte på vatten men den andra gör. För att skapa strukturer av origami -typ, laget infunderade den senare med vattenmolekyler än de två typerna av ark sammanfogade - när värme eller ljus applicerades på den andra typen, det skulle orsaka att vattenmolekylerna släpps ut, får papperet att krympa något, som i sin tur skulle utöva en kraft som skulle dra mot den andra typen av ark. Detta gjorde det möjligt att skapa gångjärn eller leder som kan användas på kommando, vilket gjorde objekten programmerbara i en mening.
För att visa användbarheten av deras idé, laget sammanfogade lakan på ett sådant sätt att en låda självbildades. Ett annat exempel var ett ark som formades till ett maskformat föremål som kunde tumma längs en yta-teamet fann att de kunde få det att vända genom att bara värma ena sidan av det. Det tredje var ett klo-liknande föremål som kunde ta tag i något annat och i vissa fall kunde lyfta andra små föremål.
Forskarna tror att deras forskning kan leda till utveckling av en mängd olika objekt som fjärrstyrda robotar, vävnadsteknik eller till och med utvecklingen av en typ av artificiell muskel. För deras nästa projekt, de vill se om det kan vara möjligt att skapa liknande typer av objekt i en mycket mindre skala, kanske nanosize - de tror att egenskaperna och prestandan för så små föremål skulle vara olika i sådana storlekar och är ivriga att ta reda på vad de kan vara.
© 2015 Phys.org
