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Fotoorigami. El futuro de la fabricación con luz ha llegado

A diferencia del origami o papiroflexia, cuya única aplicación es el arte y el desarrollo de la creatividad, el fotoorigami puede hacer que un objeto sea creado, almacenado y transportado como una lámina y posteriormente, mediante la única aplicación de luz desplegado y montado para su uso. También después del montaje puede cambiar su forma según la configuración deseada.
¿Aplicaciones? Casi infinitas. Embalajes inteligentes, células solares que incrementan su rendimiento al poderse plegar según el plano deseado a lo largo del día, estructuras moleculares que se adaptan a las cambiantes condiciones del entorno, piezas industriales que cambian su forma, etc.
Ahorro en materiales, menos residuos en la fabricación o disminución de los costes ambientales y económicos en el transporte son algunas de las ventajas asociadas a esta tecnología.
 El origami, o papiroflexia es el arte de doblar el papel para crear figuras variadas.
Ahora investigadores han logrado desarrollar un método para realizar la papiroflexia (con materiales distintos al papel) con luz de una longitud de onda específica y que encierra una posibilidad excepcional, puede ser utilizado para fabricar estructuras en tres dimensiones con una alta precisión.

a) Planos de fabricación b) Objeto creado c) Simulación de las diferentes configuraciones que puede tener el objeto 

El método desarrollado por los investigadores de la Universidad de Boulder en Colorado (E.E.U.U.) permite doblar polímeros, sin tocarlos, de una forma muy precisa y guiados por simulaciones creadas previamente en ordenador.
Actualmente hay diferentes métodos para crear materiales que se puedan plegar por si mismos de una forma programada. El problema de estos métodos es que hay que tener un contacto directo con el material y aplicar una fuerza externa para conseguirlo.
Prescindir de estos dos factores abre una puerta a las más diversas aplicaciones y simplifica el proceso de manera notable.
El fotoorigami sólo utiliza luz y la fuerza mecánica del propio material.
En su estudio los investigadores han demostrado de una forma experimental cómo funciona plegando una superficie plana de un polímero que contiene fotoiniciadores en un cubo de seis caras.
En un primer lugar el polímero se estira para cerar la tensión mecánica necesaria para el plegado.
Posteriormente se aplica luz en un área específica del polímero, en la línea de pliegue deseada. Esto hace que los fotoiniciadores se disocien en radicales liblres que son altamente reactivos.
Este proceso da lugar a que disminuya la tensión en la zona elegida cambiando la forma del material y alcanzándose el plegado de la parte deseada en la forma elegida.
Si se repiten de una forma secuencial los pasos se pueden producir todo tipo de formas complejas, como ejemplo la caja cerrada de la imagen.
Los científicos trabajan actualmente en la forma de aplicar sus investigaciones a los procesos de fabricación en todo tipo de escalas, macroscópica como el cubo que han construido, pero tambien en las micro y nanoscópicas.
El estudio ha sido publicado en el último número de Applied Physics Letters

Via: aip.org
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