فن طي وتشكيل الورق وهو أحد الفنون اليابانية العريقة، الأوريجامي كلمة يابانية (أوري تعني الطي) و (جامي تعني الورق). ويعتمد هذا الفن الممتع على تحويل الورقة المسطحة إلى هياكل و أشكال مختلفة عن طريق طي الورقة وتشكيلها، حيث لا يحبذ فنانو الأوريجامي استخدام تقنيات قص و لصق الورق، بل يعتمدون بشكل كلي على طي الورقة و تشكيلها، وتحويلها إلى هياكل فنية جذابة.
استخدام تقنية الأوريجامي على الجرافين
تم تطوير هذا الفن العريق مؤخرًا، حيث استطاع الباحثون الآن صياغة أشكال الأوريجامي من الجرافين – وهي مادة متآصلة تتكون من ذرات الكربون – ويصل سُمك ورقة الجرافين إلى ما يعادل سمك ذرة الكربون الواحدة مما يجعلها أرفع المواد المعروفة حتى الآن.
يمكن استخدام هذه التقنية لتشكيل هياكل ثلاثية الأبعاد مثل (الروبوتات المتناهية الصغر -Nano-Robots) والتي قد يكون لها دور فعال في الطب والتشخيص المبكر للأمراض، بل والقيام ببعض العمليات على المستوى الخلوي داخل الجسم الآدمي، كما تستخدم أيضًا تقنية طي الجرافين في صناعة الدوائر الإلكترونية المرنة.
لنأخذ نظرة عن كثب لهذه المادة المدهشة، الجرافين عبارة عن طبقة من ذرات الكربون المترابطة في مستوى ثنائي الابعاد، وبالرغم من ضآلة سُمك هذه المادة، الا أنها تعد من أقوى المواد التي تمت دراستها الى الآن بالاضافة الى تميزها بتوصيلية كهربية قوية جدا. يعمل الباحثون على استخدام فن طي وتشكيل الورق الياباني (الأوريجامي) على الجرافين، حيث يقوموا بطي أوراق الجرافين إلى أشكال مختلفة.
السنة الماضية، قام فريق صيني باستخدام تقنية الأوريجامي ببناء روبوت قادر على طي وتشكيل نفسه ذاتيًا باستخدام عدة طبقات من أوراق أكسيد الجرافين، واستطاع الروبوت التحرك والانعطاف بكفاءة.
لكن حتى هذه اللحظة، لا أحد يستطيع القيام بطيات الأوريجامي على ورقة جرافين واحدة، حيث يقول أستاذ الفيزياء بجامعة (كورنيل) بنيويورك (ايتاي كوهين):
«قواعد الطي لا تتغير بالنسبة للمستويات الكبيرة والمستويات الصغيرة. فإنه من الصعوبة الشديدة أن تقوم بطي بضع ذرات نظرًا لضآلة الحجم والقابلية للتحطم»
الطيات الفورية
قام الباحثون في فريق كوهين بطلاء ورقة من الجرافين بطبقة من زجاج السيليكا بسُمك نصف نانومتر. وَجد الفريق أن الجزيئات في طبقة السيليكا تستجيب بطرق مختلفة مع ذرات الكربون المترابطة في الجرافين، عند التسخين، أو عند التعرض لشحنات كهربية، أو عند غمرها في محاليل بدرجات حموضة متفاوتة. هذه الاستجابات المختلفة جعلت الفريق يتنبأ كيف ستتمدد أو تنكمش ورقة الجرافين لتنتج بعض الطيات الفورية.
يقول كوهين: «ان ورقة الجرافين المطلية بطبقة السيليكا تمثل أقل سُمك يمكن العمل عليه، وأنه لن توجد أي طريقة اخرى لجعل الورقة أقل سُمكًا من ذلك»
يأمل الفريق أن يتمكن من إضافة بعض المركبات في المستقبل كالذهب، أشباه الموصلات والعوازل الكهربية، مما سيسمح لهم بصناعة دوائر ثنائية الأبعاد بمقدورها الطي والتشكل إلى أي شكل من الأشكال المرغوبة باستخدام تقنية الأوريجامي.
يقول كوهين : «تخيل أنه بامكانك طباعة دائرتك الإلكترونية على واحدة من أوراق الجرافين ثم تقوم بطيها وتشكيلها لهيكل ثلاثي الأبعاد، قادر على امتصاص الموجات الضوئية، وبالقيام ببعض الحسابات، تستطيع إعادة بث هذه الموجات الضوئية بترددات مختلفة، هذا العمل بمقدوره ترسيخ هذه التكنولوجيا، ولكننا سنبدأ أولًا بالعمل مع فناني الأوريجامي، لصياغة بعض الأشياء الجميلة»
ترجمة : Mohammed Sherif
مراجعة : Sherif m.Qamar
تصميم :
المصدر : https://goo.gl/TSvlrT
#الباحثون_المصريون
