Інженери розробили легку клейку плівку, яка може бути використана при створенні пластиря для рухомих частин тіла - наприклад, для коліна або ліктя. Тести показали, що вона утримується на шкірі навіть після 100 згинань. Як повідомляється в журналі в основі винаходу лежить техніка киригами - мистецтво складання фігур з одного аркуша паперу, в якому, на відміну від орігамі, дозволяється робити надрізи і розрізи.
Як правило, пластирі, які кріпляться на згини рук або ніг, досить швидко відклеюються, оскільки піддаються частим деформаціям. З одного боку, проблему можна вирішити, зробивши матеріал більш тонким, податливим і клейким, однак це може негативно позначитися на його якості в цілому. Тому дослідники запропонували альтернативне рішення: використання техніки киригами, яка дозволяє поліпшити здатність до прилипання без зміни інших властивостей матеріалу.
Спочатку дослідники під керівництвом Жуйке Чжао (Ruike Zhao) з Массачусетського Технологічного Інституту вивчили, як прорізи в плівці впливають на її липкість. Для цього вони залили рідкий еластомер у надруковані на 3D принтері форми з невеликими поглибленнями. Це дозволило інженерам в кінцевому підсумку отримати гумову плівку, яка була покрита отворами. Після вони нанесли на неї клей, прикріпили до полімерної поверхні і провели тестування.
Вчені вимірювали, наскільки сильно може розтягнутися плівка перед тим, як почне відшаровуватися від поверхні. У результаті команда Чжао помітила, що швидкість вивільнення енергії в матеріалі неоднорідна: коли дослідники тягнули його в різні боки, то відшаровувалася в першу чергу середина, а краї залишалися надійно приклеєними.
Завдяки цим експериментам, інженери визначили, що матеріал липким роблять три основні фактори:зрушення, при якому деформація однієї частини плівки зменшує деформацію іншої частини; часткове порушення адгезії, коли окремі сегменти навколо розкритого отвору зберігають часткове зчеплення з поверхнею; і неоднорідна деформація, при якій плівка може залишатися приклеєною, навіть коли одні фрагменти поверхні, на яку вона поміщена, згинаються і розтягуються більше, ніж інші. Чжао зазначає, що інші дослідники можуть брати для своїх проектів отримані його командою результати і знаходити оптимальний баланс трьох параметрів і найкращі варіанти розрізів залежно від застосування.
Після теоретичних випробувань інженери перейшли до практики. Щоб продемонструвати можливості розробки, дослідники створили на основі киригами пластир, електрогрілку і пристрій, що носиться. Випробування пластиря показали, що він може залишатися на коліні навіть після того, як доброволець зігнув ногу 100 разів, а киригами-грілка при використанні 3-вольтового джерела живлення змогла підтримувати постійну температуру 37 градусів Цельсія. У носимому електронному пристрої використовувалися електропровідні чорнила і світлодіоди. Вчені прикріпили його до ліктя добровольця і подали струм: випробування показало, що діоди працюють навіть коли рука зігнута.
Чжао і її колеги запатентували технологію і вже співпрацюють з великою китайською медичною компанією, яка в даний час планує створити аптечки з киригами-пластирями. У майбутньому інженери планують замінити еластомер гелем і продовжити експерименти.
Нещодавно вчені також створили орігамі-робота, який самостійно збирається після потрапляння в шлунок і управляється магнітним полем. Вони пропонують використовувати його в медичних цілях для видалення чужорідних предметів з організму без хірургічного втручання.