p Esquema do filme (à esquerda):O filme é composto principalmente por um polímero não fotorreagente (200 - 400 nm de espessura), e uma camada de polímero fotorresposta existe apenas na superfície (alguns nm de espessura). Fotografia dos filmes e do formato da superfície após a radiação UV através de uma fotomáscara (direita). Crédito:Issei Kitamura / Springer Nature
p O filme plástico contendo azobenzeno é um material peculiar:sua superfície pode mudar de forma quando exposta à luz, tornando-o um componente valioso em tecnologias / dispositivos modernos, como telas de TV e células solares. Os cientistas agora mostram que apenas um fino, camada superior do filme plástico contendo azobenzeno dependente da luz precisa ser sensível à luz, ao invés de todo o filme, abrindo novas maneiras de reduzir potencialmente os custos de produção e revolucionar seu uso. p Até aqui, foi amplamente aceito que a natureza sensível à luz deste material se estende por todo o filme, mas os cientistas não entendiam o que estava causando o movimento de mudança de forma. Um grupo de cientistas liderado pelo Dr. Takahiro Seki, da Universidade de Nagoya, Japão, comece a descobrir exatamente como isso acontece; eles publicaram suas descobertas no jornal
Relatórios Científicos .
p Eles citam um fenômeno bem estudado chamado fluxo de Marangoni como inspiração:devido a esse fenômeno, diferenças na tensão superficial (a propriedade pela qual as partículas na camada mais externa de líquidos são sempre atraídas para dentro, criando um limite para o líquido) causam muitos moles, os filmes plásticos se movem em um padrão peculiar. O exemplo mais famoso desse fenômeno é a formação de "pernas de vinho" ou gotículas de líquido evaporando e escorrendo pela superfície das taças de vinho.
p Eles decidiram testar se a luz ultravioleta desencadeou mudanças na tensão superficial do filme plástico de azobenzeno, e se essas mudanças resultaram na movimentação do filme. Eles escolheram primeiro cobrir o filme de azobenzeno com uma camada superior muito fina que era sensível à luz, em seguida, expôs este filme à radiação ultravioleta. Próximo, eles fizeram o mesmo com um filme coberto por uma camada superior que não responde à luz. Para sua empolgação, os cientistas descobriram mudanças estruturais na superfície do filme com uma camada superior sensível à luz, mas não no filme com uma camada superior insensível à luz. "Esta é a primeira vez que alguém demonstra que apenas a capacidade de resposta à luz de uma camada nanométrica muito fina é necessária para que o filme contendo azobenzeno altere sua morfologia de superfície sob UV, "disse o Dr. Seki.
p Uma observação importante deste estudo é que o movimento do material não depende da polarização da luz, ou a direção em que as ondas de luz viajam. Se isso fosse, isso sugeriria que há outra força no nível molecular afetando todo o filme. Em vez de, O Dr. Seki conclui que são provavelmente as mudanças na estrutura química da superfície induzidas pela radiação UV que alteram a tensão superficial, induzindo movimento para o topo do filme.
p Descrevendo as ramificações mais amplas de seus resultados, Dr. Seki diz, “Estamos apenas na iminência de desenvolver esta descoberta em escala industrial, mas você pode imaginar como a necessidade de apenas uma pequena quantidade de material sensível à luz pode reduzir os custos. Muitos dispositivos ópticos, como fotocopiadoras, impressoras, e os monitores dependem da mudança de superfície à base de luz no filme de polímero de azobenzeno. Com base em nossas descobertas, O filme de azobenzeno também pode atuar como um atuador (aquela parte de um dispositivo que move outras partes) em uma nanomáquina. "
p Essas propriedades recém-descobertas têm vastas implicações, de melhorar a economia de produção e reduzir os preços dos materiais, para o avanço do campo da nanotecnologia em si.