Não é um sabre de luz, mas feixes de luz tocam-se para melhorar impressão 3D

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/07/2022

O difícil é ver onde os raios de luz estão interagindo.
[Imagem: Macroarc/QUT]

Onde a luz se toca

A luz é uma ferramenta particularmente desejável para ativar processos químicos devido à precisão com que ela permite iniciar uma reação química.

O problema é que a luz irá iniciar a reação - ou interrompê-la - em todo o volume onde a luz incidir e até o ponto onde ela perca energia e deixe de dispersar-se.

Por outro lado, há algum tempo os físicos começaram a explorar meios de fazer com que feixes de luz interajam entre si.

Foi explorando essa linha que pesquisadores australianos conseguiram fazer agora com que uma reação química seja fotoativada apenas no ponto exato onde dois feixes de luz se cruzam.

"Neste caso, temos dois feixes de luz de cores diferentes, e a reação só ocorre onde os dois feixes se cruzam. Usamos uma cor de luz para ativar uma molécula e a segunda cor de luz para ativar outra molécula. E, onde os dois feixes de luz se encontram, as duas moléculas ativadas reagem para formar um material sólido," conta a professora Sarah Walden, da Universidade de Tecnologia de Queensland.

A técnica terá múltiplas aplicações, mas ela parece ter nascido talhada para a impressão 3D.

"Normalmente, em uma impressora 3D o jato de tinta se move em duas dimensões, imprimindo lentamente uma camada 2D antes de subir para imprimir outra camada no topo [da anterior]. Mas, usando esta tecnologia, você pode ativar uma folha bidimensional inteira e imprimir a folha inteira de uma só vez," comparou Walden.

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Ativação de duas cores de uma ciclobutenodiona estável (luz UV) e de um azobenzeno tetracloreto orto-substituído com desvio para o vermelho (luz laranja).
[Imagem: Sarah L. Walden et al. - 10.1038/s41467-022-30002-6]

Dupla dinâmica

Um dos desafios do projeto foi encontrar duas moléculas que pudessem ser ativadas por duas cores diferentes de luz, e então fazer com que elas reagissem juntas.

"É daí que vem a inovação," disse o professor Christopher Kowollik, cuja equipe vem batendo recordes de precisão e velocidade na impressão 3D. "Você quer que uma molécula seja ativada com uma cor de luz, mas não com a outra cor, e vice-versa. Isso não é fácil de encontrar, na verdade é muito difícil de encontrar."

A equipe não apenas encontrou as moléculas, como descobriu uma dupla realmente dinâmica: Os dois processos ativados pelas duas cores de luz são reversíveis, o que permite controlar exatamente onde o material sólido irá se formar dentro da impressora.

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