Intelligentes Papier faltet sich selbst

Origami für das digitale Zeitalter: Ein neues Material verwandelt sich ganz von selbst in ein Schiff oder ein Flugzeug. Programmierbares Material nennen das die Entwickler, Wissenschaftler der Harvard Universität und des Massachusetts Institute of Technology (MIT)

Falten mit Strom

Das magische Material ist ein etwa 0,5 mm dickes Quadrat aus glasfaserverstärktem Kunststoff mit einer Kantenlänge von 4 cm. Es ist unterteilt in 32 Dreiecke, die mit Silikongelenken verbunden sind. Einige der Gelenke verfügen über Aktoren - kleine Formgedächtnisstreifen aus einer Nickel-Titan-Legierung. Wird der Streifen erhitzt, biegt er sich um 180 Grad. Die Aktoren sind verbunden über ein Netz von Kabeln. Wird der Aktor unter Strom gesetzt, wird er warm und verformt sich.

Je nach dem Programm, das die Aktoren steuert, faltet sich das Material in einen Flieger oder ein Schiff. Allerdings wollen es die Forscher unter der Leitung von Daniela Rus vom MIT und Robert Wood von der Harvard Universität dabei nicht belassen: Würden die Dreiecke verkleinert, ließe sich aus einem Blatt dieses formverändernen Materials praktisch alles herstellen, erklärt Wood. Rus etwa stellt sich vor, dass damit 3D-Displays hergestellt werden, etwa für eine Landkarte, die auf Verlangen eine Landschaft als Reliefkarte zeigen kann.

Programmieren ohne Computer

Eine andere Möglichkeit sind Blätter, die der Nutzer auch ohne Computer dazu bringen kann, bestimmte Formen anzunehmen. Die Idee ist, dass der Nutzer kleine Knöpfe mit Schaltkreisen bekommt, die die Reihenfolge bestimmen, in der die Aktoren angesprochen werden. Diese Knöpfe kann er beliebig auf die Dreiecke setzen und so das Material dazu bringen, von ihm ersonnene Formen anzunehmen.

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Details des selbstfaltenden Materials (Foto: Robert Wood, Daniela Rus)

Die Forscher um Rus und Wood haben ihre Entwicklung im US-Fachmagazin Proceedings of the National Academy of Sciences beschrieben.