局所的な光吸収を用いたポリマーシートの自己折りたたみ

本論文では、焦点を合わせていない光を使用してポリマーの薄いシートの自己折りたたみのための新しい簡単なアプローチを実験的に示し、計算モデルを用いて解析しています。シートは、均一に加熱されると平面内で縮む光学的に透明なプレストレインポリスチレン（通称シュリンキーディンクス）で作られています。ポリマーシートの両側にパターン化された黒インクは、局所的な光の吸収を提供し、基底のポリマーをガラス転移温度を超える温度に加熱します。これらの温度において、事前定義されたインク領域（すなわちヒンジ）が緩み、縮み、平面シートが三次元オブジェクトに折りたたまれる原因となります。したがって、自己折りたたみは複数の製造ステップを使用せずに簡単に達成され、均一な外部刺激（すなわち、焦点を合わせていない光）がそれ以外の組成的に均質な基板のヒンジング応答に変換されます。モデリングは、ヒンジ幅と支持温度の関数として実験的な折りたたみの傾向を効果的に捉え、折りたたみが発生するためにはヒンジ領域がシートのガラス転移温度を超える必要があることを示唆しています。