Materiais Avançados

Vidro emissor de luz pode virar tela 3D e muito mais

Vidro híbrido emite sua própria luz
As nanopartículas podem ser cuidadosamente inseridas no interior do vidro, criando vidros inteligentes, ou funcionalizados. [Imagem: University of Adelaide]

Vidros inteligentes

Pesquisadores australianos desenvolveram uma técnica que permite incorporar nanopartículas emissoras de luz no interior de um vidro sem que o vidro perca suas propriedades, como a transparência e a moldabilidade.

Segundo Jiangbo Zhao e seus colegas da Universidade de Adelaide, isso permitirá a fabricação de "vidros inteligentes", que continuam sendo vidros de pleno direito - servindo como janelas, por exemplo - mas também funcionando como telas e sensores.

A equipe está particularmente interessada em uma possibilidade muito interessante, ainda que exija desenvolvimentos adicionais: transformar blocos de vidro em telas 3D, já que os pixels poderiam teoricamente ser dispostos cuidadosamente ao longo de todo o volume do vidro.

Neurossondas e telas 3D

O vidro híbrido resultante do processo combina as propriedades das nanopartículas luminescentes - ou emissoras de luz - com os aspectos bem conhecidos do vidro, como a capacidade de ser processado em vários formatos e espessuras, incluindo fibras ópticas muito finas.

Quem explica as vantagens e possibilidades abertas com a técnica é o professor Tim Zhao, coordenador da equipe.

"Estas novas nanopartículas luminescentes, chamadas nanopartículas de conversão ascendente, tornaram-se candidatas promissoras para uma ampla gama de aplicações de tecnologia de ponta, tais como detecção biológica, imagens biomédicas e telas volumétricas 3D.

"Integrar essas nanopartículas em vidro, que é normalmente inerte, abre possibilidades entusiasmantes para novos materiais híbridos e dispositivos que podem tirar proveito das propriedades das nanopartículas de maneiras impossíveis de se fazer até agora.

"Por exemplo, neurocientistas hoje utilizam corantes injetados no cérebro e lasers para guiar uma sonda de vidro até o local de interesse. Se nanopartículas fluorescentes forem incorporadas nas sondas de vidro, a luminescência única desse vidro híbrido pode funcionar como uma lanterna para orientar a pipeta diretamente até os neurônios individuais."

Conversão ascendente

Embora o método tenha sido desenvolvido e demonstrado com nanopartículas de conversão ascendente (upconversion), os pesquisadores acreditam que sua abordagem - que eles chamam de "dopagem direta" - pode ser generalizada para outras nanopartículas com propriedades fotônicas, eletrônicas e magnéticas interessantes.

A conversão ascendente se refere a um processo em que fótons de uma determinada cor são absorvidos por um material - a nanopartícula, neste caso - que, em seguida, emite fótons de outra cor - um exemplo é a conversão da luz infravermelha em luz visível.

Desta forma, as aplicações possíveis e as funcionalidades dos vidros funcionalizados dependeriam tão somente das propriedades das nanopartículas utilizadas.

Bibliografia:

Upconversion Nanocrystal-Doped Glass: A New Paradigm for Photonic Materials
Jiangbo Zhao, Xianlin Zheng, Erik P. Schartner, Paul Ionescu, Run Zhang, Tich-Lam Nguyen, Dayong Jin, Heike Ebendorff-Heidepriem
Advanced Optical Materials
DOI: 10.1002/adom.201600296




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