p Uma equipe de pesquisa multiuniversitária liderada pela North Carolina State University desenvolverá métodos para criar materiais bidimensionais (2-D) capazes de se dobrar em objetos tridimensionais (3-D) quando expostos à luz. O esforço, que é financiado por uma bolsa da National Science Foundation (NSF), é inspirado no origami e tem uma ampla gama de aplicações potenciais. p "Estamos reunindo uma equipe diversificada de designers, engenheiros e matemáticos para avançar nossa compreensão de como manipular materiais fotorresponsivos, "diz o Dr. Jan Genzer, Professor Celanese de Engenharia Química e Biomolecular na NC State e o investigador principal sob a bolsa da NSF. "Em última análise, esperamos desenvolver novas técnicas que tenham aplicações que vão desde a eletrônica até a fabricação de alto volume e a entrega de ajuda humanitária. ”O subsídio da NSF é de aproximadamente US $ 1,76 milhão ao longo de quatro anos.

p Especificamente, os pesquisadores planejam usar experimentos e modelos computacionais para avaliar o processo de dobramento a fim de desenvolver novas estruturas 3D multifuncionais que podem se formar rapidamente, mantendo o controle preciso sobre sua forma. Como os padrões serão em materiais 2-D, o processo deve ser compatível com técnicas de padronização de alto rendimento, como a padronização rolo a rolo usada na fabricação de produtos eletrônicos.

p As aplicações potenciais incluem o desenvolvimento de aerofólios desdobráveis ​​que poderiam ser usados ​​para lançamentos aéreos de suprimentos humanitários com maior precisão; montagem mãos-livres de componentes eletrônicos em um ambiente "limpo"; ou vários processos de embalagem e fabricação.

p A equipe de pesquisa inclui Genzer; Dr. Michael Dickey, professor assistente de engenharia química e biomolecular na NC State; Dr. Yong Zhu, professor assistente de engenharia mecânica e aeroespacial na NC State; Susan Brandeis, Distinto Professor de Arte e Design na NC State; Dr. Alan Russell, da Elon University, que estudou origami por mais de 30 anos; Emily Beck, do Meredith College; e Dr. Rich Vaia, do Laboratório de Pesquisa da Força Aérea. A bolsa também apoiará quatro a cinco alunos de graduação e associados de pesquisa pós-doutorado.

p O esforço de pesquisa baseia-se em pesquisas anteriores do Estado do NC, que detalhou uma maneira simples de converter padrões 2-D em objetos 3-D usando apenas luz. Nesse trabalho, o pesquisador passou folhas de plástico protendido em uma impressora jato de tinta convencional para imprimir linhas pretas marcantes no material. O material foi então cortado em um padrão desejado e colocado sob uma luz infravermelha, como uma lâmpada de calor. Como as linhas pretas em negrito absorviam mais energia do que o resto do material, o plástico se contraiu - criando uma dobradiça que dobrou as folhas em formas 3-D.

p O subsídio está sendo financiado pelo Escritório de Fronteiras Emergentes em Pesquisa e Inovação da NSF, e é apoiado em parte por fundos do Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea.