Библиотека по физике Библиотека по физике
Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Ссылки    Карта сайта    О сайте


11.11.2011

Физики заставили полимеры самостоятельно складываться на свету

Исследователи из университета Северной Каролины разработали плоские пластиковые фигурки, которые самостоятельно собираются в трёхмерные объекты при освещении лампой.

Внешне эффектный принцип действия самособирающегося кубика на деле довольно прост (фото North Carolina State University)
Внешне эффектный принцип действия самособирающегося кубика на деле довольно прост (фото North Carolina State University)

Для получения такого эффекта авторы работы воспользовались прозрачными листами полистирола с предварительным механическим напряжением (аналогичный тому, что применяется в игрушке Shrinky Dinks).

Листы эти учёные пропускали сквозь принтер, который наносил на определённые участки поверхности толстые чёрные линии. Далее из листа выкраивалась нужная модель (скажем, развёртка куба).

При освещении лампой чёрная краска поглощала гораздо больше инфракрасного света, чем окружающий материал, моментально нагреваясь. Локальный нагрев пластика приводил к небольшому размягчению полимера в этих точках. Внутренние напряжения заставляли конструкцию изгибаться вдоль чёрных линий, так и происходила сборка предмета заранее заданной формы.

Учёные составили компьютерную модель процесса, выяснив, что для желаемого результата очень важна скорость нагрева поверхности чёрных линий: окружающий их пластик при этом не должен успевать заметно разогреться.

Изменяя ширину линий, можно регулировать угол сгиба, объясняют создатели метода. Авторы разработки по желанию получали и 90 градусов поворота плоскостей, и 120.

Новая техника самосборки совместима с различными методами печати и выпуска полимерных плёнок – струйной, трафаретной, рулонной технологией… Нанося такие чёрные «петли» с разных сторон листа, можно заставить его складываться в разные стороны. Таким образом появляется возможность получать из плоских выкроек различные объёмные формы, не прикасаясь к ним руками, а всего лишь освещая весь предмет ярким светом.

Добавим, что ранее подобные самоскладывающиеся материалы реагировали на нагрев при прохождении тока по отдельным участкам, на общий нагрев всего предмета или капиллярные силы, возникающие при смачивании поверхности.

Леонид Попов


Источники:

  1. MEMBRANA




Пользовательского поиска




Пять неожиданных и грандиозных открытий физики

Мария Склодовская-Кюри - единственная в истории женщина, получившая две Нобелевские премии

Нобелевская премия по физике — 2017 - за решающий вклад в создание детектора LIGO и регистрацию гравитационных волн

Виталий Гинзбург, лауреат Нобелевской премии по физике 2003 г.

Физики превратили непроводящий полимер в полупроводник силой звука

Десять невозможных вещей, ставших возможными благодаря современной физике

Физики нашли возможную брешь в Стандартной модели

Ученые объяснили звуки метеоров

Теория эмерджентности: что такое реальность?

Ученые математически доказали недостижимость абсолютного нуля температуры

Четыре крупнейших ошибки в научной жизни Эйнштейна






© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://physiclib.ru/ 'PhysicLib.ru: Библиотека по физике'

Рейтинг@Mail.ru