Una hoja de papel que se moja y se seca se deforma y levanta los bordes. Nadie controla ese movimiento, pero ocurre porque unas partes de la hoja se contraen más que otras. Los científicos han aprendido a usar este efecto para que una película plana se pliegue sola en la forma tridimensional deseada: una cúpula, una silla de montar o incluso una compleja celda de giroide.
Tras el secado, la membrana se contrae casi a la mitad, mientras que las varillas apenas cambian de tamaño. La membrana se tensa sobre las varillas, como una lona sobre un armazón, y la lámina plana se convierte en una figura tridimensional. Antes no estaba claro si se podía calcular ese patrón de antemano para obtener exactamente la forma deseada. Ahora está claro que sí, y para ello basta con una impresora LCD convencional.
La precisión asombra: la desviación de la forma deseada es de solo el 1-2% de su tamaño. Esto significa que las piezas planas podrán transformarse en estructuras ligeras, piezas de robots o superficies similares a las naturales. Y si se sustituye la membrana por un material que reaccione a la humedad, la transformación podría ser reversible: la película podría almacenarse plana y desplegarse en el momento necesario.
Goethe, en 'La metamorfosis de las plantas' (1790), sugirió que todos los órganos de una planta son hojas modificadas. La mecánica moderna lo confirma: la forma de un órgano está determinada por la deformación no homogénea y el patrón de rigidez, y este mismo principio se reproduce en la película polimérica.
La idea de una lámina plana que se pliega sola en una forma tridimensional compleja según un patrón programado recuerda a la 'materia inteligente' de la ciencia ficción, por ejemplo, los materiales programables en la novela 'La era del diamante' de Neal Stephenson o las estructuras desplegables en la serie 'The Expanse'.