Origami Inspired autoensamblaje de partículas modeladas y Reconfigurable

Existen numerosas técnicas tales como la fotolitografía, la litografía por haz de electrones y suave-litografía que pueden ser utilizadas para determinar patrón de dos dimensiones (2D) estructuras. Estas tecnologías son maduros, ofrecen una alta precisión y muchos de ellos se puede implementar en una forma de alto rendimiento. Aprovechamos las ventajas de la litografía plana y combinarlos con métodos de auto-plegado ^1-20 en el que las fuerzas físicas derivadas de la tensión superficial o tensión residual, se utilizan para curva o doblez estructuras planas en tres dimensiones (3D) de estructuras. Al hacerlo, nosotros lo hacemos posible producir en masa modelada con precisión las partículas estáticas y reconfigurable que están desafiando a sintetizar.

En este trabajo, se visualizó detalle protocolos experimentales para crear partículas modeladas, en particular, (a) unido permanentemente, hueco, poliedros que se auto-ensamblan y auto-sellado debido a la minimización de la energía superficial de las bisagras licuados ^21-23y (b) que la auto pinzas veces debido a las bisagras de tensión residual potencia ^24,25. El protocolo descrito se puede utilizar para crear partículas con tamaños totales que van desde el micrómetro a las escalas de longitud centímetro. Además, los patrones arbitrarios se pueden definir en las superficies de las partículas de importancia en la ciencia coloidal, electrónica, óptica y la medicina. Más en general, el concepto de auto-montaje de partículas mecánicamente rígidas con bisagras de cierre automático es aplicable, con algunas modificaciones del proceso, a la creación de partículas en más pequeño, incluso escalas de longitud 100 nm ^{22, 26} y con una gama de materiales, incluyendo metales ²¹ , ⁹ semiconductores y polímeros ^27. Con respecto a la actuación de tensiones residuales suministro de corriente de los dispositivos reconfigurables de agarre, nuestro protocolo específica utiliza bisagras de cromo de relevancia para los dispositivos con tamaños que van desde 100 micras a 2,5 mm. Sin embargo, más en general, el concepto de tal sujeción libre de tensiones residualesaccionamiento motorizado se puede utilizar con alternativas de alto estrés materiales tales como películas de semiconductores depositados heteroepitaxially ^5,7 para crear, posiblemente, incluso más pequeños dispositivos a nanoescala de agarre.