Создано «жидкое» оригами, которое само складывается

Ученые из Технологического института Джорджии и Пекинского университета предложили метод изготовления оригами-структур для микроэлектроники с помощью фотополимеризации. Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Для создания 3D-оригами химики использовали фотополимеры — вещества, которые изменяют свои свойства под воздействием света. Мягкий (до облучения) полимерный материал становится твердым. Фотополимеры применяют, например, в стоматологии — из них можно изготавливать пломбы.

Химики ввели в жидкий слой полимера (полиакрилатов) инициатор фотополимеризации — вещество, которое при воздействии света будет провоцировать сшивание полимерных звеньев и затвердевание материала. Ученые светили на полимерную заготовку для оригами обычным светодиодом, в результате чего полимер складывался (с уменьшением объема) с образованием задуманной 3D-структуры.

Полимерная пленка освещалась пять-десять секунд. Из-за взаимодействия процессов изменения структуры полимера при фотополимеризации и уменьшения объема материала при складывании, некоторые участки полимера получали меньше света, чем другие, и, соответственно, сгибались сильнее.

Процесс можно контролировать с помощью регулирования времени освещения и интенсивности света. В качестве демонстрации ученые сложили полимер в цветок, птичку и традиционную схему миура-ори — все оригами получились размером чуть больше одного сантиметра.

Оригами-структуры представляют большой интерес в микроэлектронике, а также для создания различных метаматериалов и биомедицинских устройств.