p A micro / nanofabricação 3-D é a chave para a construção de uma grande variedade de materiais em micro / nanoescala, estruturas, dispositivos, e sistemas com propriedades exclusivas que não se manifestam em suas contrapartes planas 2-D. Recentemente, os cientistas exploraram algumas estratégias de fabricação 3-D muito diferentes, como kirigami e origami, que usam a ciência de cortar e dobrar materiais / estruturas 2-D para criar formas 3-D versáteis. Essas novas metodologias permitem transformações 2-D-para-3-D contínuas e diretas por meio de dobramento, dobrando e torcendo, com o qual o espaço ocupado pode variar "não linearmente" em várias ordens de magnitude em comparação com as fabricações 3-D convencionais. Mais importante, essas técnicas de kirigami / origami de novo conceito fornecem um grau extra de liberdade na criação de micro / nanogeometrias 3-D sem precedentes, além dos designs imagináveis ​​de fabricação convencional subtrativa e aditiva. p Em um novo artigo publicado em Light:Ciência e Aplicações , Cientistas chineses do Instituto de Tecnologia de Pequim e da Universidade de Tecnologia do Sul da China fizeram uma revisão abrangente sobre alguns dos mais recentes avanços em kirigami / origami em micro / nanoescala. Com o objetivo de desdobrar este novo regime de micro / nanofabricação 3-D avançada, eles introduziram e discutiram vários estímulos de kirigami / origami, incluindo força capilar, Estresse residual, estresse mecânico, força responsiva e estresse induzido por irradiação de feixe de íons focado, e seus princípios de funcionamento na região micro / nanoescala. O nano-kirigami baseado em feixe de íons focado, como um exemplo proeminente cunhado em 2018 pela equipe, foi destacado particularmente como uma técnica de transformação 2-D-para-3-D instantânea e direta. Neste método, o feixe de íons focalizado foi empregado para cortar os nanopadrões 2-D como "facas / tesouras" e gradualmente "puxar" os nanopadrões em formas 3-D complexas como "mãos". Ao utilizar o estresse guiado por topografia dentro dos nanopadrões, transformações de forma 3-D versáteis, como flambagem para cima, curvatura para baixo, rotação complexa e torção de nanoestruturas foram alcançados com precisão.

p Conforme discutido nesta revisão, as geometrias de micro / nanoescala sem precedentes criadas por kirigami / origami trouxeram grandes potenciais para a remodelação de materiais 2-D, bem como no biológico, óptico, e aplicativos reconfiguráveis. Além disso, Transformações 3-D de materiais 2-D emergentes (como o grafeno, MoS2, MoS2, WSe2 e PtSe2), por exemplo, foram brevemente apresentados e as novas propriedades elétricas e mecânicas associadas foram descobertas.

p "O kirigami / origami avançado fornece uma abordagem facilmente acessível para a modulação da mecânica, elétrico, propriedades magnéticas e ópticas de materiais existentes, com flexibilidade notável, diversidade, funcionalidade, generalidade e reconfigurabilidade ", eles disseram. "Essas características principais diferenciam claramente o kirigami / origami fácil de outras técnicas complicadas de nanofabricação em 3-D, e tornar esta técnica de novo paradigma única e promissora para resolver muitos problemas difíceis em aplicações práticas de micro / nano-dispositivos. "

p Além disso, eles discutiram os desafios atuais na micro / nanofabricação 3-D baseada em kirigami / origami, como as estratégias limitadas de estímulos e reconfigurações, e as dificuldades na integração no chip e em grande escala. “Quando esses desafios forem vencidos e as vantagens totalmente adotadas, "eles imaginaram, "kirigami / origami em micro / nanoescala irá inovar muito o regime de micro / nanofabricação 3-D. Características físicas sem precedentes e extensas aplicações funcionais podem ser alcançadas em amplas áreas da óptica, física, biologia, química e engenharia. Essas tecnologias de novo conceito, com protótipos inovadores, poderia fornecer soluções úteis para novos sistemas LIDAR / LADAR, moduladores de luz espacial de alta resolução, reconfigurações ópticas integradas, sensores biomédicos ultrassensíveis, diagnóstico biomédico no chip e os sistemas nano-optoeletromecânicos emergentes. "