Pesquisas conduzidas por cientistas da Universidade de Luxemburgo mostraram o potencial das conchas de cristal líquido como material habilitador para uma vasta gama de aplicações futuras, variando de direção autônoma a tecnologia anti-falsificação e uma nova classe de sensores.

Cristais líquidos, já amplamente utilizado em TVs de tela plana, são materiais em um estado entre sólido e líquido. O professor Jan Lagerwall e sua equipe da Unidade de Pesquisa em Física e Ciência dos Materiais (PHYMS) da Universidade de Luxemburgo têm investigado as propriedades mecânicas e ópticas únicas de conchas microscópicas feitas de cristal líquido por vários anos. Agora, em uma colaboração multidisciplinar com cientistas de TI, Dr. Gabriele Lenzini e Prof Peter Ryan do Centro Interdisciplinar de Segurança e Confiança (SnT) da Universidade, e Mathew Schwartz, professor assistente do New Jersey Institute of Technology, publicou um relatório na revista científica Materiais avançados descrevendo aplicações futuras potencialmente inovadoras para o material.

Conchas de cristal líquido, apenas frações de um milímetro de tamanho, pode ser facilmente aplicado a superfícies, e tem várias propriedades exclusivas que podem ser aplicadas em engenharia. Como eles refletem a luz de forma altamente seletiva, eles podem ser organizados em padrões que são legíveis para máquinas, semelhante a um código QR, adicionar informações codificadas aos objetos. "Esses padrões podem ser usados ​​para guiar veículos autônomos ou para instruir robôs ao manusear peças de trabalho em uma fábrica. Isso pode se tornar importante especialmente em aplicações internas onde os dispositivos GPS não funcionam, "O Prof Lagerwall explica.

As conchas podem ser fabricadas para refletir apenas certos comprimentos de onda de luz, como infravermelho, isso seria invisível ao olho humano. Como as conchas de cristal líquido refletem a luz "onidirecionalmente, "o que significa que os espectadores veem o mesmo padrão, independentemente de sua posição e ângulo de visão, os padrões podem até ser lidos por objetos em movimento. Adicionalmente, as conchas podem ser fabricadas de forma que mudem sua estrutura quando são expostas a certos impactos externos, como pressão, calor ou produtos químicos específicos.

Junto com computadores para interpretar essas mudanças, as conchas podem ser usadas como sensores, por exemplo, como sensores de pressão nas pontas dos dedos dos robôs, permitindo feedback tátil, o que atualmente é difícil de alcançar na engenharia robótica. Outra aplicação pode ser a sinalização de saída de incêndio em paredes internas de edifícios, que só se torna visível quando a temperatura ultrapassa um determinado limite. A grande vantagem desses sensores é que eles reagem passivamente a impactos externos e não precisam de eletricidade e baterias.

Finalmente, cápsulas de cristal líquido podem ser usadas para prevenir a falsificação. Os micropadrões que surgem quando as conchas são reunidas são únicos e impossíveis de copiar. Esses padrões não clonáveis ​​podem ser usados ​​para criar identificadores não copiáveis ​​que podem ser anexados a objetos valiosos, como obras de arte ou produtos farmacêuticos caros. Em combinação com ferramentas criptográficas, eles podem ser usados ​​para criar um sistema que garanta que um comprador ou usuário tenha o produto original e não um produto falsificado.

O professor Lagerwall deixa claro que as idéias delineadas no relatório requerem mais pesquisas. "Nossa esperança é que o artigo possa estimular pesquisas futuras sobre materiais líquido-cristalinos em novas direções que estejam em linha com os atuais desenvolvimentos sociais, " ele disse.