Imagínese esto: con un simple destello de luz o calor, un trozo de papel sin pretensiones se pliega en una grúa y, a medida que la luz parpadea, agita sus alas de papel en vuelo. Aunque el concepto aún está en sus inicios, los científicos están más cerca de hacer esto realidad con la reciente presentación de un papel auto-plegable a base de grafeno.
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El nuevo papel inspirado en el origami no puede volar exactamente. Pero los científicos lo han "programado" con éxito para que se pliegue en una caja y camine al estilo de un gusano. Incluso crearon una mano articulada del papel que puede agarrar y sostener un objeto cinco veces su propio peso, según el estudio publicado la semana pasada en la revista Science Advances .
"Pensamos que sería más interesante que un dispositivo de origami no solo se pliegue, sino que también pueda moverse por sí solo, como una grúa de origami puede volar o un dragón de origami puede caminar", dijo Hongzhi Wang, autor del periódico y científico de materiales de La Universidad Donghua en Shanghai, China, escribe en un correo electrónico.
Los científicos construyeron este papel autoadhesivo colocando dos tipos de grafeno: uno que retiene la humedad y otro que no. El papel que absorbe la humedad del aire puede deshidratarse rápidamente bajo destellos de luz infrarroja o calor, lo que hace que se contraiga. Entonces, al colocar estratégicamente capas de este documento en el modelo, los científicos crearon articulaciones o bisagras.
Con las luces encendidas, el papel se dobla. Con las luces apagadas, el papel se aplana. Este proceso simple, rápido y reversible puede repetirse en múltiples ciclos sin que el papel se rompa. Para hacer que el papel gire en una esquina, los científicos simplemente reposicionan la fuente de luz o calor.
Wang y su equipo tienen grandes esperanzas en su pequeña tecnología y lo llaman el "embrión de un nuevo tipo de robot". El artículo podría incorporarse al floreciente campo de los microrobots, los músculos artificiales y la ingeniería de tejidos. También existe una posible aplicación en tecnología solar para crear paneles solares auto plegables.
"En el futuro cercano, incluso podría traer cambios en la vida de las personas", escribe Wang. "Por ejemplo, la ropa inteligente podría cambiar su forma y estilo en respuesta a la temperatura corporal, los cambios ambientales u otras simulaciones suaves".
Este no es el primer material plegable o para caminar. Los polímeros han sido el foco principal de los esfuerzos anteriores, pero estos polímeros con memoria de forma, polímeros cristalinos y geles tienen sus limitaciones. Son inestables en condiciones extremas, caras y restringidas en las formas que pueden crear.
"En comparación con los materiales activos tradicionales, la estructura de este documento es más simple, la respuesta es más rápida, la producción es más eficiente", escribe Wang.
Por ahora, Wang y su equipo están trabajando para hacer que el sistema sea aún más eficiente y reducir el tamaño del papel, buscando un dispositivo de origami de grafeno de tamaño nano.
