Tecnologia Científica

Motor de cinco mila­metros de dia¢metro éalimentado diretamente com luz
Pesquisadores da Pola´nia e da China, usaram a tecnologia de elasta´mero de cristal la­quido para demonstrar um micromotor rotativo alimentado por luz.
Por Universidade de Varsóvia - 19/02/2020

Pesquisadores da Faculdade de Fa­sica da Universidade de Varsãovia, com colegas da Pola´nia e da China, usaram a tecnologia de elasta´mero de cristal la­quido para demonstrar um micromotor rotativo alimentado por luz. O anel de 5 mila­metros de dia¢metro, acionado e controlado por um raio laser, pode girar e executar trabalhos, por exemplo, girando outro elemento instalado no mesmo eixo.

Foto do rotor micromotor de 5,5 mm de dia¢metro, feito de filme de
pola­mero especialmente orientado, em uma ponta de la¡pis.
Crédito: UW Physics, Piotr Wasylczyk

O movimento rotacional na natureza émuito raro, ao mesmo tempo onipresente em nossa civilização. Embora possamos construir uma variedade de motores rotativos, eles geralmente consistem em muitos elementos e isso dificulta sua miniaturização. No entanto, existe um grupo de materiais que permitem a construção de dispositivos pequenos, ma³veis e / ou ma³veis - elasta´meros de cristal la­quido (LCEs). A pesquisa sobre esses materiais se concentra principalmente no design de formas de LCE e sua alteração na iluminação do laser (por exemplo, encolhimento, flexa£o).

Elasta´meros de cristal la­quido são materiais inteligentes que podem exibir alterações macrosca³picas, rápidas e reversa­veis de forma sob diferentes esta­mulos, incluindo iluminação com luz visível. Eles podem ser fabricados de várias formas nas escalas de micro e mila­metro e, pela engenharia de orientação molecular, podem executar modos complexos de atuação.

Pesquisador da Universidade de Varsãovia com colegas do Departamento de Ciências Matema¡ticas da Universidade de Xi'an Jiaotong-Liverpool, em Suzhou, China; Instituto de Fa­sica Aplicada da Universidade Militar de Tecnologia de Varsãovia; e o Centro de Pola­meros e Materiais de Carbono da Academia Polonesa de Ciências em Zabrze, na Pola´nia, agora desenvolveram um micromotor que gira graças a  deformação itinerante do material macio, causada pelo raio laser e sua interação com o solo. A parte principal - o rotor - éum anel de 5 mila­metros. O design apropriado da orientação das moléculas de elasta´mero fornece desempenho esta¡vel do micromotor ou pode aumentar a velocidade de rotação.

"Apesar da baixa velocidade, em torno de uma rotação por minuto, nosso motor nos permite olhar para a micromeca¢nica de materiais macios inteligentes de uma perspectiva diferente e da¡ ideias para o pensamento em relação ao uso potencial", diz a Dra. Klaudia Dradrach, da Photonic. Instalações de nanoestrutura. O design do motor foi inspirado em motores piezoelanãtricos em anel, freqa¼entemente encontrados em mecanismos de foco automa¡tico de lentes fotogra¡ficas. A contribuição de cientistas da Academia Polonesa de Ciências em Zabrze e da Universidade Militar de Tecnologia foi crucial para o desenvolvimento do manãtodo de fabricação reproduza­vel de componentes em miniatura de LCE. Notavelmente, jovens pesquisadores participaram do estudo, incluindo Mikolaj Rogoz e Przemyslaw Grabowski, Ph.D. estudantes da Faculdade de Fa­sica da Universidade de Varsãovia.

Pesquisadores que já demonstraram um roba´ caracol movido a luz como seus parentes naturais acreditam que novos materiais inteligentes combinados com manãtodos avana§ados de fabricação lhes permitira£o construir mais componentes e unidades em miniatura.

 

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