Uma caixa dobrável rápida movida pela luz. (A) Perfis de tempo de movimentos de dobragem automática de um pedaço de papel em forma de cruz com e sem irradiação de luz NIR. A amostra foi colocada na plataforma e iluminada com luz NIR (100 mW cm − 2) normal à sua superfície (luz incidente de cima). (B) Imagens IR da caixa auto-dobrável com e sem iluminação de luz (100 mW cm − 2, Luz NIR). Crédito:(c) 2015 Avanços da Ciência (2015). DOI:10.1126 / sciadv.1500533
(Phys.org) - Uma equipe de pesquisadores da Donghua University, na China, encontrou uma maneira de fazer com que objetos minúsculos (0,8 a 6 centímetros) feitos de folhas de grafeno se movessem de maneiras específicas usando apenas calor e luz infravermelha - e é baseado no origami. Em seu artigo publicado na revista Avanços da Ciência , a equipe descreve os tipos de grafeno que eles usaram, os tipos de objetos que eles criaram e as maneiras pelas quais os objetos podem ser movidos.
O trabalho da equipe foi inspirado no origami, uma forma de arte baseada em papel dobrável. Neste caso, o papel era, em vez disso, dois tipos de folhas grossas de um átomo de grafeno infundidas com compostos de hidrogênio e oxigênio resultando em óxido de grafeno e óxido de grafeno-polidopamina. O primeiro não reage à água, mas o segundo sim. Para criar estruturas do tipo origami, a equipe infundiu o último com moléculas de água e uniu os dois tipos de folhas - quando o calor ou a luz foi aplicado ao segundo tipo, faria com que as moléculas de água fossem liberadas, fazendo o papel encolher ligeiramente, que, por sua vez, exerceria uma força que puxaria contra o segundo tipo de folha. Isso permitiu a criação de dobradiças ou juntas que poderiam ser empregadas sob comando, o que tornava os objetos programáveis em certo sentido.
Para demonstrar a utilidade de sua ideia, a equipe colou as folhas umas às outras de maneira a fazer com que uma caixa se formasse. Outro exemplo foi de uma folha que se transformou em um objeto em forma de verme que era capaz de se mover lentamente ao longo de uma superfície - a equipe descobriu que poderia fazer com que ele girasse aquecendo apenas um lado dela. O terceiro era um objeto em forma de garra que era capaz de se agarrar a outra coisa e, em alguns casos, era capaz de levantar outros pequenos objetos.
Os pesquisadores acreditam que sua pesquisa pode levar ao desenvolvimento de uma ampla variedade de objetos, como robôs controlados remotamente, engenharia de tecidos ou mesmo o desenvolvimento de um tipo de músculo artificial. Para seu próximo projeto, eles querem ver se é possível criar tipos semelhantes de objetos em uma escala muito menor, talvez até nanosize - eles acreditam que as propriedades e o desempenho de objetos tão minúsculos seriam diferentes nesses tamanhos e estão ansiosos para descobrir o que eles podem ser.
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