p Pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade Tufts desenvolveram materiais de seda que podem se enrugar em padrões altamente detalhados, incluindo palavras, texturas e imagens tão complexas quanto um código QR ou uma impressão digital. Os padrões levam cerca de um segundo para se formar, são estáveis, mas pode ser apagado inundando a superfície da seda com vapor, permitindo aos pesquisadores "reverter" a impressão e começar de novo. Em um artigo publicado hoje no Proceedings of the National Academy of Sciences , os pesquisadores demonstram exemplos de padrões de rugas de seda, e imaginar uma ampla gama de aplicações potenciais para dispositivos eletrônicos ópticos. p O tecido inteligente aproveita a capacidade natural das proteínas da fibra da seda - fibroína - para sofrer uma mudança de conformação em resposta às condições externas, incluindo a exposição ao vapor de água, vapor de metanol e radiação UV. Vapor de água e metanol, por exemplo, pode absorver as fibras e interferir nas ligações cruzadas das ligações de hidrogênio na fibroína da seda, fazendo com que parcialmente 'se desfaça' e libere a tensão na fibra. Aproveitando esta propriedade, os pesquisadores fabricaram uma superfície de seda a partir de fibroína dissolvida, depositando-a em uma fina membrana de plástico (PDMS). Após um ciclo de aquecimento e resfriamento, a superfície de seda da bicamada de seda / PDMS se dobra em rugas nanotexturizadas devido às diferentes propriedades mecânicas das camadas.

p A exposição de qualquer parte dessa superfície enrugada à água ou ao vapor de metanol faz com que as fibras relaxem e as rugas se aplainem. A superfície lisa transmite mais de 80% da luz, enquanto a superfície enrugada permite apenas 20% ou menos de passagem, criando um contraste visível e a percepção de um padrão impresso. A superfície pode ser exposta seletivamente ao vapor usando uma máscara padronizada, resultando em um padrão correspondente na seda texturizada. Os padrões também podem ser criados depositando água usando impressão a jato de tinta. A resolução deste método de impressão é determinada pela resolução da própria máscara, ou o diâmetro do bico da impressora jato de tinta.

p Alternativamente, o uso de UV cria uma máscara virtual, uma vez que as partes expostas aos raios ultravioleta da superfície da seda tornam-se menos permeáveis ​​à água ou metanol e permanecem enrugadas quando tratadas com vapor, enquanto as peças não expostas aos UV absorvem o vapor e se achatam. O padrão impresso reflete o padrão da luz ultravioleta exposta à superfície da seda.

p Depois de apagar um padrão com vapor, a seda texturizada pode ser regenerada com um ciclo de aquecimento e resfriamento. Os autores demonstraram a capacidade de imprimir padrões em pelo menos 50 ciclos, sem qualquer diminuição no contraste ou resolução.

p "Podemos imprimir padrões de resolução incrivelmente alta na seda - e até mostramos que podemos pegar o padrão de umidade deixado por uma impressão digital, "disse Yu Wang, pós-doutorado na Tufts University School of Engineering, e primeiro autor do estudo. "Mas além da novidade da impressão reversível, existem muitas outras aplicações funcionais que a tecnologia de modelagem de seda pode fornecer. "

p A lista de aplicações potenciais que Wang aponta para incluir materiais com propriedades ópticas ajustáveis, alguns dos quais podem envolver o uso de dopantes que permitem que o tecido padronizado absorva ou emita diferentes comprimentos de onda de luz e energia, ou exibem padrões apenas de ângulos específicos; e materiais que modulam suas propriedades térmicas, mudando a quantidade de calor que eles deixam passar. Devido à biocompatibilidade das fibras de seda, o material de micropadrão pode ser usado em várias aplicações biomédicas.

p O estudo também demonstrou como os padrões podem ser ligados e desligados à vontade, conectando-se a bicamada a um pequeno elemento de aquecimento elétrico, fazendo a transição da seda entre os estados enrugado e sem rugas.

p "Por causa de sua versatilidade, e facilidade de fabricação, Acho que pode haver muitas aplicações futuras que nós e outros iremos criar e que ainda nem imaginamos, "disse Fiorenzo Omenetto, autor correspondente e Professor de Engenharia Frank C. Doble na Escola de Engenharia de Tufts.