p Os cientistas há muito procuram inventar materiais que possam responder ao mundo externo de forma previsível, formas de auto-regulação. Agora, nova pesquisa conduzida na Universidade de Massachusetts Amherst e aparecendo no Proceedings of the National Academy of Sciences nos traz um passo mais perto desse objetivo. Para sua inspiração, os cientistas olharam para a natureza. p Lampreys nadando, cavalos andando, e insetos voando:cada um desses comportamentos é possibilitado por uma rede de osciladores - mecanismos que produzem um movimento repetitivo, como balançar a cauda, dando passos largos, ou batendo uma asa. O que mais, esses osciladores naturais podem responder ao seu ambiente de maneiras previsíveis. Em resposta a diferentes sinais, eles podem mudar rapidamente a velocidade, alternar entre os diferentes modos, ou pare de mudar completamente. "A questão, "diz Hyunki Kim, o co-autor principal do artigo, junto com Subramanian Sundaram da Universidade de Boston, um recebedor recente de um Ph.D em ciência e engenharia de polímeros da UMass Amherst, "é que podemos fazer materiais macios, como plásticos, polímeros, e estruturas nanocompósitos, que pode responder da mesma maneira? "A resposta, conforme a equipe documenta, é um sim definitivo.

p Uma das principais dificuldades que a equipe resolveu foi fazer com que uma série de osciladores trabalhassem em uníssono entre si, um pré-requisito para coordenado, movimento previsível. “Desenvolvemos uma nova plataforma onde podemos controlar com notável precisão o acoplamento de osciladores, "diz Ryan Hayward, James e Catherine Patten Professor Titular de Engenharia Química e Biológica na Universidade de Colorado Boulder, e um dos co-autores do artigo. Essa plataforma depende de outra força natural, conhecido como efeito Marangoni, que é um fenômeno que descreve o movimento de sólidos ao longo da interface entre dois fluidos impulsionado por mudanças na tensão superficial. Um clássico, Um exemplo do mundo real do efeito Marangoni acontece toda vez que você lava a louça. Quando você espirra sabão em uma panela cheia de água em cuja superfície é espalhada uniformemente as migalhas de seu jantar, você pode observar como as migalhas escapam para as bordas da panela assim que o sabão atinge a água. Isso ocorre porque o sabão muda a tensão superficial da água, e as migalhas são puxadas para longe das áreas de baixo, tensão superficial com sabão, em direção às bordas da panela onde a tensão superficial permanece alta.

p "Tudo se resume a compreender o papel das interfaces e o profundo impacto da combinação de materiais poliméricos e metálicos em estruturas compostas, "diz Todd Emrick, co-autor e professor em ciência e engenharia de polímeros na UMass. Em vez de água com sabão e panelas, a equipe usou discos nanocompósitos de hidrogel feitos de géis de polímero e nanopartículas de ouro, que eram sensíveis às mudanças de luz e temperatura. O resultado foi que a equipe foi capaz de projetar uma gama diversificada de osciladores que podiam se mover em uníssono e responder previsivelmente às mudanças de luz e temperatura. "Agora podemos criar um comportamento acoplado complexo que responde a estímulos externos, "diz Kim.