Três pesquisadores do RIKEN criaram um líquido cuja resposta a um campo elétrico pode ser ajustada na maior faixa de qualquer material conhecido. O fluido pode ser usado em várias aplicações, incluindo eletrônicos vestíveis.
Como os materiais respondem a um campo elétrico varia muito. Algumas cerâmicas, plásticos e vidros apresentam grandes respostas por serem constituídos por moléculas polares, que possuem partes positivas e negativas. Quando um campo elétrico é aplicado, as moléculas se alinham com o campo elétrico. Em contraste, um campo elétrico tem muito pouco efeito em materiais que possuem moléculas não polares, como o ar e a maioria dos materiais orgânicos.

Essa resposta é medida por um número conhecido como permissividade dielétrica – o ar tem uma permissividade dielétrica muito próxima de um, enquanto materiais com grandes respostas têm valores na casa dos milhares.

Agora, Hiroya Nishikawa, Koki Sano e Fumito Araoka, todos do Centro RIKEN para Ciência da Matéria Emergente, desenvolveram um líquido cuja permissividade dielétrica pode variar de 200 a 18.000 em apenas meio minuto quando a luz incide sobre ele.

O trio percebeu isso combinando duas moléculas. A primeira molécula é um cristal líquido que possui duas fases:uma com baixa permissividade dielétrica e outra com extremamente alta. A segunda molécula é sensível à luz. Quando a luz azul brilhou na molécula combinada, ela mudou da fase de baixa permissividade dielétrica para a alta; quando a luz verde brilhou no fluido, ele reverteu a situação, fazendo com que ele retornasse à fase de baixa permissividade dielétrica.

Como uma alta permissividade dielétrica é importante para a criação de capacitores que armazenam muita carga elétrica, o fluido pode ser usado em aplicações que exigem capacitores variáveis. "Se você quisesse obter uma capacitância tão alta, precisaria de um capacitor especialmente projetado", diz Araoka. "Mas poderíamos realizar uma alta capacitância apenas colocando o material entre os eletrodos, porque o fluido tem uma permissividade dielétrica tão alta".

Em seu estudo publicado na Nature Communications , a equipe demonstrou uma aplicação do fluido acoplando-o a um gerador de som e usando-o para alterar o tom do som em uma ampla faixa quando eles iluminavam o fluido.

O mecanismo por trás da alta permissividade dielétrica é um mistério. "Atualmente, não temos ideia de como essa alta permissividade dielétrica é realizada", diz Araoka. "Então, gostaríamos de descobrir o motivo disso."

A equipe também quer usar o fluido para criar dispositivos eletrônicos flexíveis. "No estudo atual, usamos um substrato de vidro", diz Nishikawa. "Mas podemos substituí-lo por um filme flexível para criar dispositivos que podem ser usados ​​na pele." + Explorar mais

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