De Twentse promovendus Legrain maakt origami. Maar niet zomaar origami… Zijn vouwsels zijn zo klein als een korreltje zout.

Antoine Legrain maakt piepkleine origamistructuren. Hij heeft een vouwsel van slechts 0,2 millimeter doorsnede geproduceerd. Dat doet hij niet als hobby, maar in naam van de wetenschap. De huidige microtechnologie is sterk gebaseerd op tweedimensionale technologie, maar met het gebruik van driedimensionale structuren passen er meer transistoren – component van een halfgeleider – op een oppervlak waardoor je snellere processoren kunt maken. Ook kunnen op die manier miniatuurversies van bekende driedimensionale mechanismes worden gebouwd.

Druppels

Legrain maakt de structuren natuurlijk niet met de hand. Hij brengt kleine druppels aan op de flexibele ‘bouwplaten’. De structuur is hydrofiel (waterminnend). Wanneer de druppels verdampen wordt het oppervlak van de druppel kleiner, waardoor de structuur vanzelf naar binnen buigt. De promovendus ontwerpt de vouwkunst op zo’n manier dat de onderdelen na het buigen tegen elkaar blijven plakken en de structuur intact blijft.

De makkelijkste manier om de druppels aan te brengen is met een injectienaald. Voor massaproductie is dat echter bijna niet te doen. Maar Legrain heeft ook ontdekt dat je een druppel door een klein kanaaltje aan de achterkant van de structuur naar binnen kunt persen. Zo hoeft hij niet alle druppels handmatig aan te brengen.

Snellere processoren

De onderzoeker hoopt dat de techniek kan worden gebruikt om snellere processoren te maken. Wanneer de transistoren ook op elkaar kunnen worden gelegd in plaats van alleen naast elkaar, kunnen ze meer verbindingen maken, waardoor ze sneller worden. De promovendus hoopt dat er nog meer toepassingen zijn. Hij denkt er bijvoorbeeld aan om minuscule ‘verpakkingen’ van medicijnen te maken die het medicijn in jouw lichaam naar de juiste plek brengen.

De resultaten zijn gepubliceerd in Legrains PhD-thesis.

Bronnen: TU Twente, Elastocappilary Self-folding of Micro-machined Structures