立即释放
北卡罗来纳州立大学研究人员启发了折纸,发现了一种远程控制二维(2-D)片材自身成三维(3-D)结构的顺序的方法。
“该领域的长期挑战一直在寻找一种方法来控制2-D片将自身折叠成三维物体的顺序,”NC州和CO的生物分子教授Michael Dickey说- 对应于描述工作的论文的作者。“以及任何已经做过折纸的人 - 或折叠洗衣店 - 可以告诉你,你让折叠的顺序非常重要。”
“折叠序列在生活以及技术方面是重要的,”在NC州的CONCHINE AUTPURE JAN GENZER,S. Frank和Doris Culberson杰出教授。“在小的长度尺度,通过分子机械顺序折叠使DNA高效地打包到染色体中,并有助于蛋白质采用能构象。在大长度尺度上,通过电机顺序折叠可帮助太阳能电池板在卫星和太空班车中展开空间。目前工作的前进是诱导仅使用光线依次折叠的材料。“
具体地,研究人员已经开发了一种设计和制造2-D材料的技术,可以远程控制,以便以任何顺序触发给定的任何给定折叠。
Dickey和Genzer是自折叠三维结构领域的早期领导者。in.他们的标志标志2011纸,研究人员概述了一种技术,其中预压制的塑料板通过传统的喷墨打印机进行,以在材料上打印大胆的黑线。然后将该材料切成所需图案并放置在红外光,例如加热灯下。
印刷线比其他材料吸收更多的能量,使塑料合同 - 将折叠纸张折合到3d形状的铰链。通过改变印刷线或铰链的宽度,研究人员能够改变多远 - 以及每次铰链折叠的速度。该技术与商业印刷技术兼容,例如丝网印刷,卷卷印刷和喷墨印刷,其廉价且高通量而是固有的2-D。
新的提前使用基本上相同的技术,但是利用不同颜色的墨水吸收不同的波长,或颜色的光。
“通过打印在不同颜色的铰链,我们可以通过改变其照在2-d片的光的波长控制褶皱的顺序,” Genzer说。
例如,如果以黄色印刷一个铰链,另一铰链以蓝色印刷,则研究人员可以通过将其暴露于蓝光来使黄色铰链折叠。蓝色铰链不会折叠,因为蓝色墨水不会吸收蓝光。然后,研究人员可以通过将纸张暴露于红光来使蓝色铰链折叠。
此外,通过操纵墨水的颜色,研究人员还能够在暴露于单个波长的光线时依次依次折叠铰链。这是可能的,因为某些颜色将比其他颜色更有效地吸收给定波长的光波长。[注意:可以看到在操作中顺序折叠技术的视频https://youtu.be/zlzodiwbzie.。]
“这是一个概念验证纸,但它使用简单廉价的过程打开了一系列潜在的应用程序,”Dickey说。
“最终,人们对自组装结构感兴趣,因为多种原因,从平面包装中的运输物品,并将它们组装在现场,使设备自组装在”清洁“的医疗或电子应用中的”清洁“环境中。”
本文在AAAS杂志中公布了“聚合物片的顺序自折叠”科学推进。本文的领导作者是北科国家邮政编码研究员英柳。本文由布兰迪肖共同撰写,他参加工作,同时在NC州的本科生。通过国家科学基金会,通过国家科学基金会,在拨款号1240438下,通过支持这项工作。
- 船员 -
编辑注:研究摘要跟随。
“聚合物板的顺序自折叠”
作者:英柳,迈克尔D. Dickey和Jan Genzer,北卡罗来纳州立大学
发表:3月3日,科学推进
摘要:形状在定义材料的功能方面发挥着重要作用,特别是那些本质上发现的作用。将若干策略存在于从一种形状转移到另一个形状;然而,很少可以在时间和空间上控制形状。通过使用高产率产生复杂形状并从相同的起始材料产生复杂形状的期望来编程具有时间控制的形状变换序列。本文以使用外部光以顺序方式编程为3-D对象的显着简单的策略。在聚合物片材表面上的印刷墨水基于光的波长和墨水的颜色来分别吸收光,其限定纸张折叠的铰链。吸收的光在片材的厚度上逐渐加热下层聚合物,这导致缓解菌株诱导折叠。这些颜色图案可以设计为仅吸收特定波长的光(或者在使用颜色色调的相同波长处吸收不同的波长),从而提供相对于时间和空间的片材折叠的控制。这种类型的形状编程可能会发现许多应用,包括可重新配置的电子设备,执行器,传感器,可植入设备,智能封装和可展开的结构。

我觉得它是否是一种缺陷,并使用不同的名称再次发送。抱歉。
对这个精彩研究的研究人员。
我认为这项研究非常非常明显地发展太阳帆船的研究。
当纸张刚刚施加特定的光线时,并且弯曲,我们可以改变如何自由地击中光线到航天器,即使执行器不在航天器中运送。
要改变如何击中幻影,是改变航天器的运动方向。
我相信这项研究让人类茁壮成长。
我的英语不好,只有你知道的太阳能帆,我才荣幸。
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