หุ่นแก้วเรียนรู้ที่จะพับโดยใช้โอริกามิ

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเจ้อเจียงได้นำเสนอเทคโนโลยีในการสร้างรูปทรงที่ซับซ้อนจากแก้วหรือ

วัสดุแข็งอื่นๆ โดยใช้เทคนิคการพับกระดาษ ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปเกิดจากแผ่นกระจกที่มีความยืดหยุ่น สามารถยึดรูปทรงหรือสินค้าสามารถขยายและพับอีกครั้งได้

สำหรับการผลิตช่องว่างสำหรับผลิตภัณฑ์ในอนาคตนักวิทยาศาสตร์ได้ผสมอนุภาคนาโนของซิลิกา ซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักในแก้ว กับสารละลายโพลิเมอร์เหลวที่ไวต่อแสงและสารประกอบอื่นๆ การบ่มส่วนผสมด้วยแสงอัลตราไวโอเลตทำให้เกิดโพลิเมอร์โพลีคาโพรแลคโตนแบบครอสลิงค์โดยมีก้อนซิลิกาเล็กๆ แขวนลอยอยู่ในนั้น

ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตโดยใช้เทคโนโลยีใหม่ ภาพ: Yang Xu, American Chemical Society

แผ่นดังกล่าวสามารถประมวลผลได้โดยใช้เทคนิคการพับกระดาษแบบดั้งเดิมที่อุณหภูมิห้อง นักวิจัยตัด พับ บิด และยืดแผ่นกระดาษเพื่อทำเป็นนกกระเรียน ขนนก แจกันลูกไม้ และทรงกลมจากริบบิ้นที่พันกัน ที่อุณหภูมิห้อง ส่วนประกอบยังคงรูปร่างใหม่ได้ดี แต่สามารถแยกส่วนได้อีก

เพื่อแก้ไขรูปร่างใหม่, การประกอบต้องให้ความร้อนประมาณ 130°C ระหว่างการแปรรูป การระบายความร้อนช่วยจัดเรียงข้อต่อระหว่างโซ่โพลิเมอร์ใหม่ ยึดรูปร่างใหม่ให้แน่น ยิ่งไปกว่านั้น หากผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้รับความร้อนที่อุณหภูมิสูงกว่า 600 °C วัสดุจะสูญเสียโพลีคาโพรแลคโตนและกลายเป็นสีขุ่น และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นถึง 1,260°C อนุภาคซิลิกาจะหลอมรวมกัน ทำให้วัตถุกลายเป็นแก้วใสที่มีพื้นผิวเรียบและไม่เคลือบ

แก้วและเซรามิคสามมิติมากที่สุดวัตถุที่ผลิตโดยการปั้นและการเป่า แต่วิธีการเหล่านี้จะจำกัดความสามารถในการพิมพ์แบบฟอร์มที่ซับซ้อน ปัญหานี้แก้ไขได้บางส่วนด้วยการพิมพ์ 3 มิติ แต่ช้าเกินไป และผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปมีพื้นผิวเป็นชั้นซึ่งทำให้เสียรูปลักษณ์

นักวิจัยเชื่อว่าเทคโนโลยีใหม่จะจัดหาวิธีอื่นในการผลิตดังกล่าว พวกเขากำลังดำเนินการเพื่อขยายแนวทางการผลิตไม่เพียงแต่แก้วเท่านั้น แต่ยังรวมถึงผลิตภัณฑ์เซรามิกด้วย

อ่านเพิ่มเติม:

ในที่สุดทฤษฎีสำคัญของฟิสิกส์ควอนตัมได้รับการพิสูจน์แล้ว หลัก

นักชีววิทยาค้นพบวิธีที่เซลล์มะเร็งหลบเลี่ยงระบบภูมิคุ้มกัน

พบวิธีลดน้ำตาลในเลือดโดยไม่ต้องฉีดอินซูลิน