Inspirado pelo polvo: nano-ótica ativa permite pele fotónica
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Inspirando-se na capacidade de adaptação dos polvos, uma equipa de investigadores da Universidade de Stanford (EUA) e da Universidade de Paderborn desenvolveu uma plataforma semelhante a uma película fina, capaz de mudar dinamicamente não só a sua cor, mas também a estrutura da sua superfície. No futuro, esta tecnologia poderá ser utilizada para sistemas de camuflagem inteligentes, ecrãs flexíveis, sistemas robóticos ou mesmo aplicações de bioengenharia, como a manipulação de células específicas. Os resultados foram agora publicados na célebre revista "Nature".
Este conceito baseia-se numa película de polímero composto relativamente generalizada que contém o material poliestireno sulfonado, que incha quando exposto à humidade e forma estruturas delicadas à nanoescala. O Professor Júnior Nicholas Güsken, do Departamento de Física da Universidade de Paderborn, explicou: "A litografia por feixe de electrões, utilizada no fabrico de semicondutores, pode ser utilizada para pré-tratar com precisão a película, de modo a que certas áreas inchem em quantidades variáveis. Isto cria padrões de superfície controlados que aparecem quando expostos à humidade e mudam de brilhante para mate, dependendo do teor de água".
A estrutura da superfície afecta a difusão da luz e cria um resultado visual realista. Além disso, foram utilizados ressonadores Fabry-Pérot para gerar cores, num processo em que as camadas metálicas da película de polímero alteram o comprimento de onda da luz reflectida em função da espessura da película. Isto permite que uma película de uma só cor se transforme num padrão complexo e colorido quando é introduzida humidade. As estruturas são reversíveis: o controlo do teor de água na área circundante faz com que a superfície volte ao seu estado plano original ou apresente novos padrões específicos. Isto permite que a pele fotónica se adapte a um fundo, tal como acontece com o polvo. "Ainda estamos longe de alcançar toda a complexidade da fisiologia dos cefalópodes, com o seu intrincado controlo muscular e ajustamento em tempo real. Este trabalho aproxima-nos de uma das suas principais capacidades, que é simular não só a cor mas também a textura de uma superfície de uma forma realista", observou o autor principal Siddharth Doshi, um antigo estudante de doutoramento na Universidade de Stanford que é agora um pós-doutorado no Caltech.
A combinação de várias camadas permitiu que a cor e a textura fossem controladas de forma independente, algo que nunca tinha sido conseguido anteriormente. Controlar ativamente as interações luz-matéria a um nível micrométrico e nanométrico oferece uma vasta gama de oportunidades para a ciência fundamental, bem como para aplicações tecnológicas", explicou o Professor Júnior Güsken. Os futuros desenvolvimentos procurarão integrar a inteligência artificial (IA) e o seu subcampo de visão computacional, de modo a que a adaptação a diferentes cenários possa ocorrer automaticamente e em tempo real. Além disso, a tecnologia dos materiais será também explorada numa perspetiva artística.
O Professor Júnior Güsken, que anteriormente fazia parte do grupo de investigação em Stanford, passou vários meses a desenvolver o seu próprio grupo de investigação na Universidade de Paderborn. Esteve envolvido na conceção e fabrico da camada de película fina no âmbito do projeto dirigido pelo Dr. Doshi.
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.
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