Botões mecânicos acionados por luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/07/2026

Conceito e estruturas fototérmicas acionadas por luz UV.
[Imagem: Advanced Science]

Botões de levantar

As telas sensíveis ao toque deixaram os botões meio esquecidos, mas chaves de acionamento mecânico continuam necessárias em um sem-número de aplicações.

E, para não dizer que os botões e teclas mecânicas ficaram de vez relegados à tecnologia dos séculos passados, eles acabam de receber um "impulso fotônico" que os torna candidatos a várias tecnologias estado da arte, como interfaces táteis com botões físicos retráteis, telas com formatos livres, dispositivos vestíveis de última geração e robôs flexíveis.

Hyunsoo Kim e colegas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia criaram uma estrutura metálica que muda de forma apenas recebendo luz, e isto sem qualquer revestimento que absorva luz: Sem fios, sem atuadores; basta iluminar a superfície metálica e ela se eleva como um botão.

Inspirando-se no kirigami, a arte de criar estruturas tridimensionais recortando papel, Kim projetou padrões precisos de corte e dobra e os aplicou não ao papel, mas a uma chapa metálica plana. O resultado é uma estrutura metálica com formato tridimensional predeterminado.

É possível controlar com precisão tanto a altura da deformação tridimensional quanto a força resultante, bastando ajustar parâmetros estruturais, como a largura da dobradiça e a largura da fenda. Em outras palavras, é possível programar simultaneamente com que eficiência a estrutura absorve a luz e como ela se deforma mecanicamente.

Processo de fabricação simples permitirá múltiplas aplicações.
[Imagem: Hyunsoo Kim et al. - 10.1002/advs.74930]

Memória de forma

Além do projeto de corte, é preciso selecionar o metal. A escolha natural são as ligas com memória de forma, metais especiais que retornam a uma forma pré-programada quando aquecidos a uma temperatura específica, mesmo após serem deformados. Por ser leve e capaz de gerar grandes forças, essa classe de músculos artificiais é amplamente usada em robôs flexíveis e atuadores vestíveis.

Mas havia um empecilho para acionar essas estruturas à distância, usando apenas luz: Os atuadores fototérmicos de ligas com memória de forma, como a mais conhecida liga de níquel-titânio (NiTi), não absorvem luz infravermelha próxima de forma eficiente, o que exige a aplicação de revestimentos absorventes de luz separados, como óxido de grafeno, compósitos poliméricos ou filmes finos de nitreto de titânio (TiN). Isso complica e encarece tudo e não fica durável, diminuindo as possibilidades de aplicação.

Acontece que o uso da microusinagem a laser UV para cortar as estruturas de kirigami em lâminas finas dessa liga atuadora simultaneamente gera uma camada porosa de óxido de titânio (TiO₂) na superfície, devido à oxidação induzida pelo laser. Como resultado, a absorção de luz infravermelha próxima aumenta significativamente, sem qualquer revestimento externo adicional.

Os botões também podem funcionar como píxeis para mostrar informações, de modo visual ou tátil.
[Imagem: Hyunsoo Kim et al. - 10.1002/advs.74930]

Lógica fotônica

Na verdade, a oxidação da seções de cada botão pode ser precisamente controlada, de modo que diferentes regiões da estrutura podem se deformar sequencialmente em diferentes velocidades, mesmo quando a estrutura inteira é exposta à mesma fonte de luz.

Isso significa que a ordem e o momento da deformação são codificados diretamente no próprio material por meio de propriedades de absorção de luz, sem qualquer controle elétrico separado. Isso pode ser visto como uma forma de "lógica fotônica", com possibilidade de aplicação em instrumentos de controle totalmente mecânicos.

"A tecnologia de programação a laser desenvolvida neste estudo é uma plataforma de fácil fabricação que codifica tanto a deformação mecânica quanto as propriedades ópticas em uma única estrutura metálica, sem qualquer processo de revestimento separado," resumiu o professor Il-Kwon Oh. "Ela pode ser amplamente aplicada em interfaces de transformação inteligentes de próxima geração controladas por luz, incluindo superfícies adaptativas, háptica interativa e robôs macios fototérmicos."

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