Современные нанотехнологии позволили создать самое маленькое оригами в мире на сегодняшний день - «Наука и технологии»

Если перед вами встает необходимость создания наноразмерного полнофункционального робота, то вам необходимо включить в его конструкцию сложные электронные схемы, антенны, оптические и другие типы датчиков. Но самым главным является то, что вам необходимо каким-то образом обеспечить возможность передвижения робота, иначе вся эта затея имеет очень мало смысла. И не так давно исследователи из Корнуэлльского университета разработали микронные приводы на основе материалов, обладающих "памятью формы". Такие приводы могут быть интегрированы в конструкцию микророботов, изготовленных из условно двумерных материалов, и они могут заставить микроробота изгибаться и совершать другие движения, способствующие его перемещению. А в качестве демонстрации возможностей новых микронных приводов исследователи создали самое маленькое в мире оригами, которое может самостоятельно сворачиваться в заданную или возвращаться в исходную форму.

Новые микронные приводы могут изгибаться с радиусом кривизны менее одного микрона, откуда и происходит их название - микронный привод. Отметим, что данный показатель является самым маленьким в мире на сегодняшний день среди всех других подобных вещей. Более того, именно этот радиус изгиба привода определят, какой минимальный размер могут иметь микроскопические роботы, в конструкции которых они, эти приводы, были использованы.

Принцип действия микронного привода заключается в "правильном" использовании одной из распространенных электрохимических реакций. Приводы состоят из нанометрового слоя платины, слоев титана, диоксида титана и твердых слоев кварцевого стекла, которые состоят из приблизительно 30 атомных слоев. Когда к такой структуре подводится положительный электрический потенциал, атомы кислорода из воздуха проникают вглубь платины и вступают в реакцию электрохимического окисления. Это производит механические напряжения внутри платинового слоя, и он изгибается ровно по линиям, которые ограничиваются гранями участков поверхности, покрытыми твердым и инертным слоем стекла.

Отметим, что механические напряжения и вызванные ими изгибы сохраняются после того, как прикладываемый электрический потенциал снимается. А возврат к исходной форме осуществляется путем подачи на структуру электрического потенциала обратной полярности, что приводит к обратной реакции - реакции электрохимического восстановления.