ورقة من الورق، إذا تبللت ثم جفت، تتجعد وترتفع حوافها. لا أحد يتحكم في هذه الحركة، لكنها تحدث لأن بعض أجزاء الورقة تنكمش أكثر من غيرها. تعلم العلماء استخدام هذا التأثير ليجعلوا الغشاء المسطح يطوي نفسه إلى الشكل ثلاثي الأبعاد المطلوب: قبة، أو سرجًا، أو حتى خلية معقدة من الجيرويد.
بعد الجفاف، ينكمش الغشاء إلى ما يقرب من نصف حجمه، بينما لا تتغير أبعاد القضبان تقريبًا. يتمدد الغشاء على القضبان مثل خيمة على هيكل، ويتحول الورق المسطح إلى شكل ثلاثي الأبعاد. في السابق، كان من غير الواضح ما إذا كان يمكن حساب هذا النمط مسبقًا للحصول على الشكل المطلوب بالضبط. الآن أصبح واضحًا: نعم يمكن، ويكفي لذلك طابعة LCD عادية.
الدقة مدهشة: الانحراف عن الشكل المطلوب هو 1-2% فقط من حجمه. هذا يعني أنه يمكن طي الفراغات المسطحة إلى هياكل خفيفة، أو أجزاء روبوتات، أو أسطح مشابهة للأسطح الطبيعية. وإذا استبدلنا الغشاء بمادة تستجيب للرطوبة، يصبح التحول قابلاً للعكس: يمكن تخزين الغشاء مسطحًا وفرده في اللحظة المناسبة.
في كتابه «تحول النبات» (1790)، افترض غوته أن جميع أعضاء النبات هي أوراق متحورة. يؤكد الميكانيكا الحديثة ذلك: شكل العضو يتحدد بالتشوه غير المتجانس ونمط الصلابة، وهذا هو المبدأ نفسه المُعاد إنتاجه في الغشاء البوليمري.
فكرة الصفيحة المسطحة التي تطوي نفسها إلى شكل ثلاثي الأبعاد معقد وفقًا لنمط مبرمج تذكرنا بـ«المادة الذكية» في الخيال العلمي، مثل المواد القابلة للبرمجة في رواية نيل ستيفنسون «العصر الماسي» أو الهياكل القابلة للفرد في مسلسل «الامتداد».