Nova pesquisa de uma equipe de pesquisadores do Laboratório de Materiais Inteligentes da NYU Abu Dhabi (NYUAD) publicada hoje na revista Nature Communications demonstra que os cristais orgânicos, uma nova classe de materiais de engenharia inteligentes, podem servir como materiais de conversão de energia eficientes e sustentáveis ​​para tecnologias avançadas, como robótica e eletrônica.
Enquanto os cristais orgânicos eram anteriormente considerados frágeis, os pesquisadores da NYUAD descobriram que alguns cristais orgânicos são mecanicamente muito robustos. Eles desenvolveram um material que estabelece um novo recorde mundial por sua capacidade de alternar entre diferentes formas por expansão ou contração na metade de seu comprimento, sem perder sua estrutura perfeitamente ordenada.

No estudo intitulado Densidade de trabalho excepcionalmente alta de um cristal orgânico dinâmico ferroelétrico em torno da temperatura ambiente , a equipe, liderada pelo professor de química da NYUAD Panče Naumov, apresenta o processo de observação de como o material orgânico cristalino reagiu a diferentes temperaturas. Os pesquisadores descobriram que os cristais orgânicos foram capazes de mudar de forma reversível de maneira semelhante aos plásticos e borracha. Especificamente, esse material pode expandir e contrair mais da metade de seu comprimento (51%) repetidamente, ao longo de milhares de ciclos, sem qualquer deterioração. Também foi capaz de expandir e contrair à temperatura ambiente, ao contrário de outros materiais que exigem uma temperatura mais alta para se transformar, criando maiores custos de energia para operação.

Ao contrário dos materiais tradicionais que são à base de silício ou sílica e inevitavelmente rígidos, pesados ​​e quebradiços, os materiais que serão usados ​​para a eletrônica futura serão de natureza macia e orgânica. Essas tecnologias avançadas exigem materiais leves, resistentes a danos, eficientes em desempenho e também com qualidades adicionais, como flexibilidade mecânica e capacidade de operar de forma sustentável, com consumo mínimo de energia. Os resultados deste estudo demonstraram, pela primeira vez, que determinados materiais orgânicos cristalinos atendem às necessidades dessas tecnologias, podendo ser utilizados em aplicações como robótica macia, músculos artificiais, ótica orgânica e eletrônica orgânica (eletrônica criada exclusivamente a partir de materiais orgânicos).

“Esta última descoberta do Laboratório de Materiais Inteligentes da NYUAD se baseia em uma série de nossas descobertas anteriores sobre o potencial inexplorado dessa nova classe de materiais, que inclui cristais adaptativos, cristais de autocura e materiais cristalinos orgânicos com memória de forma”, disse Naumov. “Nosso trabalho mostrou que os cristais orgânicos podem não apenas atender às necessidades das tecnologias emergentes, mas em alguns casos também podem superar os níveis de eficiência e sustentabilidade de outros materiais mais comuns”. + Explorar mais

Cristais orgânicos torcem, dobram e curam