Техніка киригами дозволила створювати тривимірні мікрооб'єкти

Китайсько-американська група матеріалознавців розробила метод створення тривимірних мікрооб'єктів за допомогою техніки киригами. Основний підхід у кіригами полягає в надрізанні плоского аркуша певним чином, а потім його механічної деформації. Робота опублікована в журналі

Автори використовували у своєму процесі платівки кремнію, а також різні плівки полімерів, металів і діелектриків. За допомогою методів фотолітографії, аналогічних використовуваним у виробництві мікроелектронних чіпів, матеріалознавці робили на плівках розрізи і надавали їм необхідну форму. Потім, за допомогою методів ламінації, плівка закріплювалася на поверхні розтягнутого кристала кремнію. Згодом напругу з кристала знімали - він скорочувався в розмірах, стискаючи механічно плівку, розташовану на ньому.

Розрізи при цьому грали роль релаксаторів напруги, крім того при стисненні почесних плівок на них утворювалися тривимірні вигини. За допомогою методів комп'ютерного моделювання матеріалознавцям вдавалося з точністю визначити форму об'єкта, що утворюється тривимірного. Як одне із застосувань автори запропонували конструкцію оптичного перемикача, що працює на подібних матеріалах. Він являє собою набір еластичних джгутів, до яких прикріплені платівки. Під дією зовнішніх сил джгути нахиляють платівки і ті або закривають собою потік світла, або навпаки відкривають йому шлях.

Авторам вдалося домогтися створення тривимірних структур з розмірами від одиниць мікрометрів. При цьому в полімерних плівках методом літографії створювалися особливості розмірами від 100 нанометрів.

Використання плоских і навіть лінійних об'єктів для створення тривимірних структур широко використовується в матеріалознавстві. Одним з красивих прикладів такого підходу є ДНК-орігамі: техніка в якій з ланцюгів ДНК, завдяки принципу компліментарності, пов'язують спочатку плоскі, а потім і більш складні тривимірні нанооб'єкти.