Макар че хартията не е точно интелигентен материал, един ден тя може да стане такъв, ако бъде покрита с нов вид течен метал. Тази течна сплав има потенциала да превърне хартията и други материали в джаджи, които могат да правят някои неща сами. 
Течният метал вече се използва в интелигентни предмети като електрически вериги и сензори, но не и като покритие. Вдъхновен от оригами, екип от учени, ръководен от Бо Юан от университета Цинхуа в Китай, е измислил начин да формулира течен метал и да го нанася с печат, така че да залепва за хартията без лепило, което никога досега не е било възможно. В изследване, публикувано наскоро в Cell Reports Physical Science, учените показват, че хартията, покрита с метала, може да бъде изработена във форми на оригами и да се сгъва отново. Металното покритие също така провежда топлина и електричество.  
Тъй като частиците в течния метал са склонни да се държат много близо една до друга, прикрепянето към каквато и да е повърхност без нещо, което да действа като лепило, е доста трудна задача. Но тези лепила обикновено имат отрицателен ефект върху свойствата на метала, особено по отношение на неговата проводимост. Ето защо Юан и екипът му се насочват към течен метал, който да може да се залепва за хартия без лепило. Те използвали сплав от бисмут, индий и калаен оксид (BiInSn) и тествали колко добре се представя тя в сравнение със сплав от индий и галий (eGaIn). 
BiInSn се оказа по-ефективен. За разлика от eGaIn той не се окислява, когато е изложен на въздух, така че това, колко добре залепва за дадена повърхност, не зависи от оксидния филм, който се образува върху метала. BiInSn е твърдо тяло при стайна температура и има по-висока температура на топене, така че няма риск да се втечни при температури под 62° по Целзий. Освен това е способен на по-силна адхезия. Въпреки това постигането на оптимална адхезия от BiInSn изисква проби и грешки. 
"Трябваше да гарантираме, че адхезията на течния метал ще бъде равномерна в голям мащаб върху различна хартия и ще поддържаме стабилността на покритието", казва Юан пред Ars Technica в интервю по електронната поща. "За да решим тези проблеми, променихме натиска, прилаган върху печата, както и скоростта на триене, използвана в експериментите, и накрая намерихме най-подходящите параметри, с които в крайна сметка постигнахме бързо, мащабно и стабилно залепване." 
Изследователите са опитали да поставят печата върху хартия с различни количества натиск и са установили, че не е необходимо много, за да остане на мястото си. След това те създават кубче оригами от хартията с метално покритие, което изисква краищата да се прилепят един към друг без друг свързващ агент. Те дори видяха, че когато този квадрат се разгъне, покритата хартия може да се сгъне обратно в първоначалната си форма. Тъй като металното покритие било самозалепващо се, разгънатите краища се привличали един към друг, докато хартията отново се превърнела в куб. Друга форма, която изпробвали, била пружина, която можела да се разтяга или свива и оставала такава, каквато била регулирана. 
Екипът е успял да изгради 3D структури и от отделни парчета плоска хартия с метално покритие. Тези структури са запазили формата си, без да се разпаднат, а покритието е било способно просто да се отлепи след това, без да повлияе по какъвто и да е начин на свойствата на хартиения субстрат. Покритието, което също така не губи свойствата си, може да бъде рециклирано и използвано многократно. Хартията просто се връща към ролята си на хартия. 
Уан смята, че самозалепването чрез течен метал е предимство, тъй като, ако може да се направи с хартия, може да се направи и с други тънки и леки материали, за да се създадат интелигентни обекти и меки роботи, които могат да се поберат в тесни пространства. Следващото нещо, което иска да постигне, е да намери покритие, при което металът да не се отлепва, след като се втвърди. Той обмисля да изпробва биологично чист спрей за защита на покритието в материали, които евентуално могат да се използват като опаковки (кутиите биха могли да се отварят и затварят сами, точно както хартиеното кубче в експеримента), върху човешка кожа (превръзките биха се сваляли безболезнено), под вода и дори в условия, наблюдавани при други условия.  

Това вещество би могло да бъде предимство за меките роботи в извънземна среда. Някои меки роботи вече могат да изследват най-дълбоките части на океана, където налягането е твърде високо за хората, а пукнатините и цепнатините са твърде малки за по-големите машини. Меките роботи се проектират с оглед на подземните тунели на Марс и други космически тела. Автономните меки роботи, които са тънки и гъвкави, ще могат да навлизат в места, където по-големите роувъри не могат да се поберат или да се движат безопасно, а самозалепването на покритието от течен метал ще им позволи да се сгъват и разгъват сами. 
"Чрез нашия метод може бързо да се създадат интелигентни материали с добра топло- и електропроводимост, както и с възможност за регулиране на твърдостта, което значително разширява възможностите за използване на материали за меки роботи", казва Юан в интервюто. "Смятам, че този метод може да осигури нов път за проектиране на космически изследователи." 

Снимки: Unsplash

Виж още: Mission X на Porsche дава представа за бъдещето на електрическия супер автомобил