Nova "tinta" para impressão 3D baseada em luz
Os polímeros condutores abrem novas perspectivas para a impressão tridimensional de dispositivos optoelectrónicos
Anúncios
Um novo tipo de "tinta" permite imprimir em 3D polímeros condutores comutáveis electroquimicamente através de um processo baseado na luz. Investigadores das universidades de Heidelberg e Estugarda conseguiram produzir os chamados polímeros redox úteis para o fabrico aditivo com processamento digital de luz. As complexas estruturas bi e tridimensionais assim criadas podem ser manipuladas electroquimicamente para mudar de cor. Isto abre novas perspectivas para o fabrico de dispositivos optoelectrónicos impressos em 3D. O trabalho de investigação foi realizado no âmbito do Grupo de Formação em Investigação "Transporte Iónico-Eletrónico Misto: From Fundamentals to Applications", que é apoiado por ambas as universidades.
O processamento digital de luz (DLP) é um processo de impressão 3D baseado na luz, no qual uma "tinta" sensível à luz é construída, camada a camada, num objeto tridimensional através da radiação selectiva de luz UV. Em comparação com outros processos de fabrico aditivo, a DLP permite o fabrico rápido de estruturas complexas. "Embora a tecnologia já tenha sido utilizada com sucesso em medicina dentária, por exemplo, até agora a impressão DLP de polímeros condutores para aplicações em optoelectrónica tem sido um desafio", explica a Prof.ª Dr.ª Eva Blasco. A investigadora e a sua equipa do Instituto de Engenharia de Sistemas Moleculares e Materiais Avançados da Universidade de Heidelberg estão a investigar materiais funcionais únicos para impressão 3D. Dr. Sabine Ludwigs e o seu grupo no Instituto de Química de Polímeros da Universidade de Estugarda, que são especialistas em polímeros condutores e comutação eletroquímica.
As duas equipas de investigação desenvolveram uma nova "tinta" à base de metacrilato que contém grupos carbazole redox-activos. Estas unidades redox permitem que estes materiais doem ou aceitem electrões nas suas cadeias poliméricas, o que os torna condutores de eletricidade e capazes de mudar de cor em função do seu estado de oxidação ou redução. No seu trabalho atual, os investigadores conseguiram utilizar esta formulação de tinta fotocondutora para fabricar estruturas que podem ser manipuladas electroquimicamente mesmo após a impressão, permanecendo as suas propriedades comutáveis. "Esta investigação foi possível graças a uma cooperação estreita e interdisciplinar nos nossos laboratórios de Heidelberg e Estugarda", sublinham Christian Delavier e Svenja Bechtold, ambos a trabalhar nas suas dissertações no âmbito do Grupo de Formação em Investigação.
Utilizando esta formulação de tinta contendo carbazol, foram fabricadas diretamente de forma aditiva matrizes de píxeis bidimensionais e padrões de tabuleiro de xadrez, bem como uma pirâmide tridimensional com várias camadas. Originalmente quase transparentes, estas estruturas complexas começaram por adquirir uma cor verde clara através de estimulação eletroquímica, passando depois a verde escuro e, por fim, praticamente preto. "Este processo é completamente reversível e pode ser controlado até ao nível do pixel, dependendo da estrutura. O controlo na terceira dimensão, ou seja, no que diz respeito à altura das arquitecturas, é especialmente interessante", acrescenta Sabine Ludwigs. Ludwigs, a combinação da impressão 3D de alta resolução, baseada na luz, com polímeros redox abre novas possibilidades para o fabrico aditivo de ecrãs de píxeis ou de actuadores para aplicações robóticas suaves em que o volume pode ser comutado electroquimicamente.
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
Publicação original
Outras notícias do departamento ciência
