Ученые из Корейского института передовых технологий (KAIST) разработали металлическую структуру, которая меняет форму и поднимается при освещении. В отличие от предыдущих разработок, этому материалу не нужны провода, моторы или дополнительные светопоглощающие покрытия — он реагирует непосредственно на лазерный луч. Технология открывает путь к созданию тактильных интерфейсов с физическими кнопками, дисплеев изменяемой формы и мягких роботов нового поколения, пишет Tech Xplore.
В основе разработки лежит сплав никеля и титана, обладающий эффектом памяти формы. Ученые использовали метод микрообработки УФ-лазером, чтобы нанести на тонкий лист этого сплава узор в стиле киригами — японского искусства вырезания фигур из бумаги. Одновременно лазерное излучение окислило поверхность металла, создав микро- и нанопористый слой оксида титана. Этот слой позволил металлу эффективно поглощать инфракрасный свет без каких-либо дополнительных покрытий, которые обычно отслаиваются и замедляют реакцию устройства.
Когда конструкцию облучают светом, она нагревается и самостоятельно принимает запрограммированную трехмерную форму. Исследователи также научились управлять скоростью деформации разных участков конструкции за счет степени их окисления. Это позволяет различным частям металлической пластины двигаться последовательно даже под равномерным светом, что специалисты называют «пространственно-временным управлением».
Чтобы продемонстрировать возможности технологии, команда интегрировала структуры киригами с матрицей ближних инфракрасных светодиодов. Используя точечное освещение, ученым удалось заставить отдельные элементы подниматься независимо друг от друга. На практике это позволило создать дисплей, который последовательно вывел буквы K-A-I-S-T, а также тактильные указатели направления.
«Разработанная технология представляет собой удобную для производства платформу, которая кодирует как механическую деформацию, так и оптические свойства в единую металлическую структуру», — говорит руководитель исследования профессор Иль-Квон О. По его словам, такие системы могут быть использованы для создания адаптивных поверхностей, интерактивной обратной связи и фототермических мягких роботов.
Ранее ученые превратили кремниевый чип в фабрику по производству ДНК. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.