{"id":99262,"date":"2019-01-18T11:00:51","date_gmt":"2019-01-18T14:00:51","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=99262"},"modified":"2019-01-17T23:19:18","modified_gmt":"2019-01-18T02:19:18","slug":"plastico-programavel-cria-girassois-para-guiar-celulas-solares","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/plastico-programavel-cria-girassois-para-guiar-celulas-solares\/","title":{"rendered":"Pl\u00e1stico program\u00e1vel cria girass\u00f3is para guiar c\u00e9lulas solares"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Yuxing Yao e seus colegas da Universidade de Harvard, nos EUA, usaram campos magn\u00e9ticos para controlar a estrutura molecular de cristais l\u00edquidos e criar pol\u00edmeros tridimensionais microsc\u00f3picos.<\/p>\n

Esses pol\u00edmeros podem ser programados para se mover em qualquer dire\u00e7\u00e3o no espa\u00e7o tridimensional em resposta a v\u00e1rios tipos de est\u00edmulos, incluindo luz e calor.<\/p>\n

As aplica\u00e7\u00f5es desta tecnologia incluem pain\u00e9is solares responsivos, que seguem o movimento do Sol, al\u00e9m de edif\u00edcios inteligentes e at\u00e9 criptografia de mensagens.<\/p>\n

Elast\u00f4meros de cristal l\u00edquido<\/strong><\/p>\n

Para entender como essas microestruturas din\u00e2micas funcionam, basta lembrar das patas notoriamente pegajosas das lagartixas. Elas est\u00e3o cobertas de cerdas, estruturas microsc\u00f3picas cuja composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e f\u00edsica e alta flexibilidade permitem que o animal se segure nas paredes e no teto com facilidade e extrema rapidez. E o mesmo mecanismo que gruda deve reverter rapidamente para que o animal se solte e possa andar.<\/p>\n

A equipe replicou essas estruturas din\u00e2micas em laborat\u00f3rio com uma variedade de materiais, incluindo elast\u00f4meros de cristal l\u00edquido (ELCs), que s\u00e3o borrachas com grupos l\u00edquidos cristalinos incorporados que ditam as dire\u00e7\u00f5es nas quais os ELCs podem se mover e esticar. At\u00e9 agora, os ELCs sint\u00e9ticos se deformavam apenas em uma ou duas dimens\u00f5es, limitando a capacidade das estruturas de se moverem pelo espa\u00e7o e assumir formas diferentes.<\/p>\n

O uso de campos magn\u00e9ticos permitiu controlar a estrutura molecular dos ELCs (elast\u00f4meros de cristal l\u00edquido) e criar pol\u00edmeros tridimensionais microsc\u00f3picos que podem ser programados para se mover em qualquer dire\u00e7\u00e3o em resposta a m\u00faltiplos tipos de est\u00edmulos.<\/p>\n

As microestruturas podem se deformar em resposta ao calor, luz e umidade, e sua reconfigura\u00e7\u00e3o espec\u00edfica em variados formatos \u00e9 controlada por suas pr\u00f3prias propriedades qu\u00edmicas e materiais. Quando o est\u00edmulo \u00e9 retirado, as estruturas deformadas retomam sua forma original, programada internamente.<\/p>\n

\"Pl\u00e1stico
<\/p>\n
O segredo est\u00e1 no uso de campos magn\u00e9ticos controlados durante o processo de fabrica\u00e7\u00e3o do elast\u00f4mero. [Imagem: Yuxing Yao et al. – 10.1073\/pnas.1811823115]<\/div>\n<\/div>\n

Mudan\u00e7a programada de forma<\/strong><\/p>\n

Essas mudan\u00e7as de formato programadas podem ser usadas para criar mensagens criptografadas que s\u00e3o reveladas somente quando aquecidas a uma temperatura espec\u00edfica, atuadores para pequenos rob\u00f4s macios ou materiais adesivos cuja viscosidade pode ser ligada e desligada.<\/p>\n

O sistema tamb\u00e9m pode fazer com que as formas dobrem-se autonomamente em dire\u00e7\u00f5es que normalmente exigiriam a entrada de algum tipo de energia. Por exemplo, uma placa ELC n\u00e3o apenas faz uma curva “tradicional” fora do plano, como tamb\u00e9m atua no plano por meio de flex\u00e3o, tor\u00e7\u00e3o, alongamento e contra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, movimentos exclusivos podem ser programados expondo diferentes regi\u00f5es de uma estrutura ELC a m\u00faltiplos campos magn\u00e9ticos durante a polimeriza\u00e7\u00e3o, que ent\u00e3o se deformar\u00e3o em diferentes dire\u00e7\u00f5es quando aquecidos.<\/p>\n

Apesar das in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es poss\u00edveis, por enquanto a equipe est\u00e1 mais interessada em criar min\u00fasculos “girass\u00f3is”, que possam fazer as c\u00e9lulas solares acompanharem a luz do Sol, simplificando o projeto dos pain\u00e9is solares e aumentando sua efici\u00eancia.<\/p>\n

Bibliografia:<\/b><\/p>\n

Multiresponsive polymeric microstructures with encoded predetermined and self-regulated deformability<\/i>
\nYuxing Yao, James T. Waters, Anna V. Shneidman, Jiaxi Cui, Xiaoguang Wang, Nikolaj K. Mandsberg, Shucong Li, Anna C. Balazs, Joanna Aizenberg
\nProceedings of the National Academy of Sciences
\nDOI: 10.1073\/pnas.1811823115<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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