Grafenpapir, der kan opføre sig som animeret origami (med video)

(Phys.org) – Et team af forskere fra Donghua University i Kina har fundet en måde at få små (0,8 til 6 centimeter) objekter lavet af grafenplader til at bevæge sig rundt på bestemte måder ved hjælp af kun varme og infrarødt lys – og det er baseret på på origami. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskabens fremskridt , holdet beskriver de typer grafen, de brugte, de typer af objekter, de har skabt, og måderne, hvorpå objekterne kunne flyttes.

Teamets arbejde var inspireret af origami, en kunstform baseret på foldepapir. I dette tilfælde, papiret var i stedet to typer et-atom tykke ark grafen tilsat hydrogen- og oxygenforbindelser, hvilket resulterede i grafenoxid og grafenoxid-polydopamin. Den førstnævnte reagerer ikke på vand, men den anden gør det. For at skabe origami-strukturer, holdet infunderede sidstnævnte med vandmolekyler og bandt de to typer plader sammen - når varme eller lys blev påført den anden type, det ville få vandmolekylerne til at blive frigivet, få papiret til at krympe lidt, hvilket igen ville udøve en kraft, der ville trække mod den anden type ark. Dette gjorde det muligt at skabe hængsler eller samlinger, som kunne bruges på kommando, hvilket gjorde objekterne programmerbare på en måde.

For at demonstrere nytten af ​​deres idé, holdet bundede ark sammen på en sådan måde, at det fik en kasse til at danne sig selv. Et andet eksempel var et ark, der blev dannet til en ormeformet genstand, der var i stand til at bevæge sig langs en overflade - holdet fandt ud af, at de kunne få det til at dreje ved kun at opvarme den ene side af det. Den tredje var en klo-lignende genstand, der var i stand til at gribe fat i noget andet og i nogle tilfælde var i stand til at løfte andre små genstande.

Forskerne mener, at deres forskning kan føre til udviklingen af ​​en bred vifte af objekter såsom fjernstyrede robotter, vævsteknologi eller endda udvikling af en type kunstig muskel. Til deres næste projekt, de vil se, om det måske er muligt at skabe lignende typer objekter i meget mindre skala, måske ned til nanostørrelse - de tror, ​​at egenskaberne og ydeevnen af ​​sådanne små objekter ville være anderledes i sådanne størrelser og er ivrige efter at finde ud af, hvad de kan være.

© 2015 Phys.org