p Um filme de polímero nanoestruturado modelado no besouro branco Cyphochilus insulanus produz um revestimento branco brilhante. Crédito:Julia Syurik, KIT
p As folhas de polímero extremamente finas e caracterizadas por uma alta taxa de dispersão de luz são produzidas por um novo processo desenvolvido pelo Karlsruhe Institute of Technology (KIT). O material barato pode ser aplicado industrialmente a vários objetos para dar-lhes uma aparência branca atraente. Além disso, o processo pode tornar os produtos mais compatíveis com o meio ambiente. p Uma superfície branca brilhante faz com que os móveis e outros objetos pareçam limpos, brilhante, e moderno. Até aqui, dióxido de titânio tem sido o pigmento padrão usado para a coloração branca de lacas, tintas, e plásticos, bem como de cosméticos, alimentos, goma de mascar, ou comprimidos. Contudo, o pigmento está no foco das críticas. "O dióxido de titânio tem um índice de refração muito alto, ele reflete a luz incidente quase completamente. Mas está associado à desvantagem de que suas partículas não se degradam e, portanto, poluem o meio ambiente a longo prazo, "diz o professor Hendrik Hölscher do Instituto de Tecnologia de Microestrutura (IMT) do KIT. Além disso, tem havido preocupação de que o dióxido de titânio possa ser prejudicial à saúde.
p "Evitamos o uso de pigmentos prejudiciais à saúde e ao meio ambiente, ao produzir estruturas poliméricas porosas de alta eficiência de espalhamento, "Hölscher diz. Ele e sua equipe foram inspirados pelo besouro branco Cyphochilus insulanus, cujas escamas de quitina parecem brancas graças à sua nanoestrutura especial. "Com base neste modelo, nós produzimos sólidos à base de polímero, nanoestruturas porosas, que se assemelha a uma esponja, "diz Hölscher, que chefia o Grupo de Superfícies Biomiméticas do IMT. Semelhante às bolhas de espuma de barbear ou de banho, a estrutura espalha a luz, o que faz com que o material pareça branco. A nova tecnologia para óptica branca de baixo custo e ambientalmente compatível é adequada para várias superfícies.
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Materiais ambientalmente compatíveis - modelados na natureza
p "As folhas de polímero produzidas por nosso processo são extremamente finas, flexível, e de baixo peso, mas ainda mecanicamente estável e pode ser aplicado industrialmente a uma variedade de produtos, "explica o físico. Com uma espessura de 9 μm - nove milésimos de milímetro - a folha de polímero recentemente desenvolvida reflete mais de 57% da luz incidente. 80 a 90% podem ser alcançados ao aumentar a espessura da folha. curso do trabalho de desenvolvimento, a microestrutura esponjosa foi aplicada ao vidro acrílico. Contudo, o processo pode ser transferido para muitos outros polímeros. "Além de folhas, objetos inteiros podem ser coloridos de branco. Como uma próxima etapa, planejamos produzir partículas, por exemplo. pequenas contas que são adicionadas a outros materiais, "Hölscher diz." Já recebemos várias consultas de empresas que querem tornar seus produtos ambientalmente mais compatíveis. "
p Embora os engenheiros frequentemente desenvolvam soluções baseadas em materiais feitos de vários elementos químicos, a natureza se restringe principalmente a um único material básico que possui mecânica interessante, óptico, ou propriedades físico-químicas graças à sua complexa estrutura tridimensional. A biônica que se concentra em compreender e imitar fenômenos da natureza para torná-los tecnicamente utilizáveis frequentemente leva a soluções inteiramente novas que nunca teriam sido encontradas de outra forma, a pesquisadora acrescenta.