Cristal lquido inflvel cria telas coloridas com pxeis mecnicos


Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/10/2021

Cristal l

Pxeis mudam de cor alterando a presso com que so inflados por ar comprimido.
[Imagem: Se-Um Kim et al. – 10.1038/s41563-021-01075-3]

Cristal lquido de esticar

Pesquisadores criaram elastmeros que mudam radicalmente de cor quando so apenas ligeiramente esticados.

Elastmeros so essencialmente “borrachas”, polmeros que apresentam propriedades elsticas, podendo sofrer grandes deformaes sem se romper.

Neste caso, porm, mais do que isso: O novo material essencialmente um cristal lquido, e de um tipo que pode funcionar como os cristais lquidos usados nas telas de TVs, computadores e celulares – a diferena que um cristal lquido que muda de cor mecanicamente, no dependendo de fontes de luz ou eletricidade para criar as imagens.

A caracterstica fundamental dos novos elastmeros que eles geram cores estruturais, ou seja, cores que no dependem de corantes ou pigmentos, mas de nanoestruturas superficiais que assumem cores conforme refletem a luz – o mecanismo de cor das asas das borboletas e das penas dos pssaros, por exemplo.

Alm de serem mais brilhantes, as cores estruturais so mais duradouras porque as nanoestruturas so muito robustas, alm do que elas so mais ambientalmente benignas do que as tintas.

A vantagem dos elastmeros que, conforme so esticados, suas nanoestruturas mudam de tamanho, passando a interferir com a luz de forma diferente, o que vai alterando suas cores aos poucos.

Cristal l

Princpio de funcionamento da tela com pxeis inflveis.
[Imagem: Se-Um Kim et al. – 10.1038/s41563-021-01075-3]

Telas com pxeis mecnicos

Para criar a cor estrutural, Se-Um Kim e colegas da Universidade da Pensilvnia, nos EUA, usaram elastmeros lquido-cristalinos nemticos quirais.

Quando esses elastmeros so produzidos, um dopante qumico estimula as molculas a formar hlices. So essas hlices que funcionam como nanoestruturas que interagem com a luz para criar a cor estrutural, com os comprimentos de onda refletidos dependendo de suas dimenses. Quando o material esticado, as hlices se comprimem e a cor do material muda.

A grande vantagem que basta esticar o material em 20% para faz-lo ir do infravermelho prximo ao ultravioleta, o que uma alterao que cobre mais do que todo o espectro visvel. Para comparao, um cristal lquido elastomrico atual exigia esticamentos de at 70% para passar do vermelho para o azul.

Para testar sua inovao, a equipe usou os elastmeros para criar telas acionadas pneumaticamente. Eles usaram uma impressora 3D para criar uma base de plstico cheia de cavidades circulares, conectadas por pequenos dutos de ar. O elastmero foi ento aplicado como uma camada na parte superior da base de plstico, criando uma srie de “pxeis” coloridos.

Quando ar bombeado para os canais, as membranas de elastmero inflam, o que faz com que estiquem e mudem as cores que refletem. As cores podem ser controladas variando a presso e o tamanho das cavidades na base impressa em 3D.

Alm de telas e monitores, os pesquisadores sugerem que o material pode ser usado para robs macios que mudam de cor, janelas inteligentes que refletem mais luz infravermelha conforme a temperatura ambiente aumenta e at mesmo sensores de temperatura, presso ou mecnicos.

Bibliografia:

Artigo: Broadband and pixelated camouflage in inflating chiral nematic liquid crystalline elastomers
Autores: Se-Um Kim, Young-Joo Lee, Jiaqi Liu, Dae Seok Kim, Haihuan Wang, Shu Yang
Revista: Nature Materials
DOI: 10.1038/s41563-021-01075-3

Seguir Site Inovação Tecnológica no Google Notícias

Outras notcias sobre:

Mais tópicos

Fonte: Acesse Aqui o Link da Matéria Original

Deixe um comentário

Este site usa cookies para que você tenha a melhor experiência do usuário. Se continuar a navegar, dará o seu consentimento para a aceitação dos referidos cookies e da nossa política de cookies , clique no link para obter mais informações. CONFIRA AQUI

ACEITAR
Aviso de cookies
Translate »