p Os cientistas e engenheiros da PME desenvolveram uma maneira de esticar e esticar os cristais líquidos para gerar cores diferentes. Isso pode ser aplicado em revestimentos inteligentes, sensores, e eletrônicos vestíveis. Crédito:Oleg Lavrentovich, Liquid Crystal Institute, Kent State University
p Os camaleões são famosos por suas habilidades de mudança de cor. Dependendo de sua temperatura corporal ou humor, seu sistema nervoso direciona o tecido da pele que contém nanocristais para expandir ou contrair, mudando a forma como os nanocristais refletem a luz e transformando a pele do réptil em um arco-íris de cores. p Inspirado por isso, cientistas da Escola Pritzker de Engenharia Molecular (PME) da Universidade de Chicago desenvolveram uma maneira de esticar e esticar cristais líquidos para gerar cores diferentes.
p Ao criar uma fina película de polímero preenchido com gotículas de cristal líquido e, em seguida, manipulá-lo, eles determinaram os fundamentos para um sistema de detecção de mudança de cor que poderia ser usado para revestimentos inteligentes, sensores, e até mesmo eletrônicos vestíveis.
p A pesquisa, liderado por Juan de Pablo, Liew Family Professor de Engenharia Molecular, foi publicado em 10 de julho na revista
Avanços da Ciência .
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Estiramento de líquido usando filmes finos
p Cristais líquidos, que exibem orientações moleculares distintas, já são a base para muitas tecnologias de exibição. Mas de Pablo e sua equipe estavam interessados em cristais líquidos quirais, que têm voltas e reviravoltas e uma certa "lateralidade" assimétrica - como destro ou canhoto - que lhes permite ter comportamentos ópticos mais interessantes.
p Esses cristais também podem formar os chamados "cristais de fase azul, "que têm as propriedades de líquidos e cristais e podem, em alguns casos, transmitir ou refletir a luz visível melhor do que os próprios cristais líquidos.
p Os pesquisadores sabiam que esses cristais poderiam ser potencialmente manipulados para produzir uma ampla gama de efeitos ópticos se esticados ou esticados, mas eles também sabiam que não é possível esticar ou coar um líquido diretamente. Em vez de, eles colocaram minúsculas gotículas de cristal líquido em um filme de polímero.
p "Dessa forma, poderíamos encapsular cristais líquidos quirais e deformá-los de forma muito específica, formas altamente controladas, "de Pablo disse." Isso permite que você entenda as propriedades que eles podem ter e que comportamentos eles exibem. "
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Criação de sensores de temperatura e tensão
p Fazendo isso, os pesquisadores descobriram muito mais fases diferentes - configurações moleculares dos cristais - do que se conhecia antes. Essas fases produzem cores diferentes com base em como são esticadas ou esticadas, ou mesmo quando sofrem mudanças de temperatura.
p "Agora as possibilidades estão realmente abertas à imaginação, "de Pablo disse." Imagine usar esses cristais em um tecido que muda de cor com base na sua temperatura, ou muda de cor onde você dobra o cotovelo. "
p Esse sistema também pode ser usado para medir a deformação nas asas de aviões, por exemplo, ou para discernir mudanças mínimas na temperatura dentro de uma sala ou sistema.
p Mudanças na cor fornecem uma excelente maneira de medir algo remotamente, sem a necessidade de nenhum tipo de contato, de Pablo disse.
p "Você poderia apenas olhar para a cor do seu dispositivo e saber a que tensão esse material ou dispositivo está sujeito e tomar as medidas corretivas necessárias, "disse ele." Por exemplo, se uma estrutura está sob muito estresse, você pode ver a mudança de cor imediatamente e fechá-lo para repará-lo. Ou se um paciente ou atleta colocar muita pressão em uma determinada parte do corpo enquanto se move, eles poderiam usar um tecido para medi-lo e, em seguida, tentar corrigi-lo. "
p Embora os pesquisadores tenham manipulado os materiais com tensão e temperatura, há também o potencial de afetá-los com voltagem, Campos magnéticos, e campos acústicos, ele disse, o que poderia levar a novos tipos de dispositivos eletrônicos feitos desses cristais.
p "Agora que temos a ciência fundamental para entender como esses materiais se comportam, podemos começar a aplicá-los a diferentes tecnologias, "de Pablo disse.