Ученые освоили поэтапную сборку оригами светом

Существующие технологии позволяют создавать материалы, которые могут деформироваться в результате внешнего воздействия (например, с эффектом памяти формы). Однако последовательная деформация таких материалов освоена недостаточно. В частности, современные способы локального воздействия или сочетания различных материалов являются трудоемкими.

В новой работе ученые из Университета штата Северная Каролина представили более простую технологию. На местах будущих складок они напечатали на полимерных листах, меняющих форму при нагревании, толщиной 0,3 миллиметра цветные линии, после чего подвергали материал воздействию лазером с разной длиной волны. Благодаря разнице, с которой пигменты поглощали электромагнитное излучение, авторы, меняя длину волны, смогли нагреть линии в определенной последовательности. При нагревании листы сжимались, формируя трехмерную фигуру.

Также исследователи показали, что изменение длины волны в этом случае не является необходимым. Путем смешивания красок им удалось добиться разной скорости нагревания цветных линий и, как следствие, воспроизведения последовательности формирования фигуры. Кроме того, нанесение разных красок на стороны листа позволило ученым согнуть и разогнуть его.

По словам авторов, в дальнейшем технологию можно усовершенствовать с помощью замены чернил наночастицами, поглощающими излучение с разными длинами волн, включая те, которые не относятся к видимому диапазону. В качестве основы для фигур также могут использоваться более плотные полимерные листы.

Подробности работы представлены в журнале Science Advances.