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Origami automático dobra-se com luz ou magnetismo

Origami faz dobradura automática com luz ou magnetismo
O processo de transformação de uma folha 2D em uma estrutura 3D é virtualmente instantânea, com a estrutura saltando quase como se fosse uma pipoca.[Imagem: Michael Dickey/NCSU]

Origami científico

Dobrar coisas e montar estruturas sem contato pode ter inúmeras aplicações.

Já existem microfones de telefones celulares montados com técnicas de origami, mas a arte das dobraduras japonesas entrou definitivamente para a agenda dos cientistas com os chamados origamis de DNA.

Esse interesse está levando ao desenvolvimento de novas técnicas de dobraduras, cuja construção possa ser otimizada e acelerada.

Origami com luz

Pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, criaram uma técnica de dobradura que converte folhas de plástico em estruturas tridimensionais usando apenas luz.

O padrão desejado da dobradura deve ser desenhado nas folhas de plástico por uma impressora jato de tinta. A seguir, corta-se o desenho da folha, deixando apenas o material necessário para a própria estrutura.

Finalmente, coloca-se o desenho sob uma lâmpada infravermelha, como as utilizadas para aquecimento em fisioterapia.

A estrutura 3D forma-se instantaneamente, saltando quase como se fosse uma pipoca.

O princípio é simples: as linhas pretas que formam o desenho absorvem mais energia do que o resto do material, fazendo o plástico contrair, criando um vinco que transforma a folha plana em uma estrutura 3D.

Variando a espessura das linhas do desenho pode-se alterar a inclinação da dobra. Por exemplo, os pesquisadores criaram um vinco que dobra 90 graus para formar um cubo, ou 120 graus, para formar uma pirâmide.

"Você também pode traçar as linhas nos dois lados do material, fazendo as dobras em direções diferentes, para formar padrões mais complexos," explica o Dr. Michael Dickey, coordenador da pesquisa.

Dickey afirma que a primeira aplicação de sua criação deve ser bem trivial: para a montagem de embalagens em lojas de departamento, supermercados e fábricas.

Origami faz dobradura automática com luz ou magnetismo
O origami magnético capilar não produz estruturas definitivas, podendo montar e desmontar as peças. [Imagem: T. Jamin/CNRS]

Origami magnético

Timothée Jamin e seus colegas do instituto francês CNRS preferiram uma abordagem magnética.

Em vez de linhas pretas e calor, eles usaram uma gota de ferrofluido, um líquido contendo uma suspensão de partículas de ferro, e um campo magnético, para fazer suas dobraduras.

Eles batizaram sua técnica de origami de capilaridade, uma vez que a tensão superficial da gota de ferrofluido, que se deforma sob a ação de um campo magnético, força a folha a se dobrar.

O controle preciso do campo magnético aplicado permite controlar também a dobradura, variando a inclinação de cada dobra.

Diferentemente da primeira técnica, o origami resultante não é definitivo, sendo mais adequado, portanto, para a manipulação de fluidos ou estruturas.

Bibliografia:

Self-folding of polymer sheets using local light absorption
Ying Liu, Julie K. Boyles, Jan Genzer, Michael D. Dickey
Soft Matter
Nov. 10
Vol.: First published on the web
DOI: 10.1039/C1SM06564E

Instability of the Origami of a Ferrofluid Drop in a Magnetic Field
Timothée Jamin, Charlotte Py, Eric Falcon
Physical Review Letters
November 11, 2011
Vol.: 107, 204503 (2011)
DOI: 10.1103/PhysRevLett.107.204503




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