Aktuatoren aus Papier auf Formen programmierbar
Spezialüberzug mit Folie aus thermoplastischem Material erzeugt Effekt
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Aktuatoren aus Papier nehmen jede gewünschte Form an (Foto: cmu.edu) |
Pittsburgh (pte016/23.08.2018/11:30) Forscher der Carnegie Mellon University http://cmu.edu haben aus Papier einen Aktuator entwickelt, der seine Form ändert, wenn elektrischer Strom ins Spiel kommt. Wird er abgeschaltet, nimmt er seine ursprüngliche Form wieder an. Lining Yao, Assistenzprofessorin am Human-Computer Interaction Institute der Universität, hat den ungewöhnlichen Aktuator gemeinsam mit ihrem Team entwickelt.
Strom erwärmt Kunststoff
"Wir verwandeln Papier in ein anderes Medium - und zwar in eines, das sowohl künstlerischen als auch praktischen Nutzen hat", so Yao. Das Papier wird mit einer dünnen Folie aus thermoplastischem Material beschichtet, das elektrisch leitfähig ist. Wenn Strom hindurchfließt, erwärmt sich der Kunststoff und dehnt sich aus. Da das Papier seine Maße behält, beugt sich das Sandwich oder faltet sich gar zusammen. Wird der Strom abgeschaltet, kühlt der Kunststoff wieder ab und das ganze Gebilde nimmt wieder seine Ursprungsform an.
Mit Guanyun Wang, der bei Yao promoviert hat, wurden bereits originelle Aktuatoren entwickelt, einschließlich solcher, die auf den Papierfalt- und -schneidekünsten Origami und Kirigami beruhen. Andere formen sich zu einem Ball oder Zylinder. Laut den Forschern lassen sich aus den Aktuatoren auch Lampenschirme herstellen, die ihre Form verändern, um die Lichtemissionen zu dämpfen. Im September sind die Aktuatoren in Linz und Brüssel zu sehen.
Einfaches Übertragen möglich
Der thermoplastische Kunststoff lässt sich via 3D-Drucker auf normales Kopierpapier übertragen. Die Schicht ist nur 0,5 Millimeter dick. Die gewünschte Form wird programmiert, während das Sandwich in einem Ofen erwärmt wird. Wird es herausgenommen, verändert es seine Form und wird im Extremfall wieder völlig platt. Bei Erwärmung nimmt es die programmierte Form an. Womit die Forscher noch nicht zufrieden sind, ist die Geschwindigkeit, mit der das Sandwich seine Form verändert. Mithilfe von Materialwissenschaftlern will man das ändern.
Yao ist spezialisiert auf ungewöhnliche Forschungsergebnisse. Während ihrer Arbeit am Massachusetts Institute of Technology http://mit.edu entwickelte sie gemeinsam mit Wang spezielle Nudeln, die bei Berührung mit Wasser eine neue Form annehmen. Hier übernahm Gelatine die Verformungsarbeit - sie dehnt sich aus, wenn sie mit Wasser in Berührung kommt.
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