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Robótica

Materiais magnéticos movem-se em resposta à luz

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/08/2018

Materiais magnéticos movem-se em resposta à luz
O filme inclina-se de forma programada quando exposto à luz.
[Imagem: SilkLab/Tufts University]

Magnéticos e fotorresponsivos

Compósitos elastoméricos magnéticos que se movem de diferentes maneiras quando expostos à luz abrem caminho para uma ampla gama de dispositivos capazes de executar movimentos, desde minúsculos motores e válvulas para o interior de biochips, até painéis solares que se dobram em direção à luz do sol.

Meng Li e seus colegas da Universidade Tufts, nos EUA, foram buscar inspiração para fabricá-los na biologia, onde há muitos exemplos em que a luz induz movimento ou mudança - pense nas flores e nas folhas voltando-se para a luz do Sol, por exemplo.

Estes materiais artificiais ativados pela luz baseiam-se no princípio conhecido como temperatura de Curie - a temperatura acima da qual certos materiais têm suas propriedades magnéticas alteradas.

Em outras palavras, aquecer ou resfriar um material magnético permite ligar ou desligar seu magnetismo. Por exemplo, biopolímeros e elastômeros dopados com óxido de cromo (CrO2) ferromagnético aquecem quando expostos ao laser ou à luz do Sol, perdendo temporariamente suas propriedades magnéticas, até que se resfriem novamente.

Movimentos complexos

Nesta demonstração, os pesquisadores usaram polidimetilsiloxano (PDMS), que é um elastômero transparente amplamente utilizado em robótica mole, e fibroína de seda, que é um material biocompatível com excelentes propriedades ópticas e que pode ser moldado em uma ampla gama de formas - de filmes a géis, fios, blocos e esponjas.

Os movimentos básicos do material incluem flexão, torção e expansão.

"Nós podemos combinar esses movimentos simples em movimentos mais complexos, como rastejar, caminhar ou nadar. E esses movimentos podem ser acionados e controlados sem fio, usando luz," disse o professor Fiorenzo Omenetto.

"Com padronizações adicionais do material, padrões de luz e controle de campo magnético, podemos teoricamente conseguir movimentos mais complicados e refinados, como dobrar e desdobrar, comutação de válvulas microfluídicas, micro e nano motores e muito mais," complementou Omenetto.

Bibliografia:

Artigo: Flexible magnetic composites for light-controlled actuation and interfaces
Autores: Meng Li, Yu Wang, Aiping Chen, Arin Naidu, Bradley S. Napier, Wenyi Li, Carlos Lopez Rodriguez, Scott A. Crooker, Fiorenzo G. Omenetto
Revista: Proceedings of the National Academy of Sciences
DOI: 10.1073/pnas.1805832115






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