PhotoChromeleon, um processo reversível de mudança de cor de objetos desenvolvidos no MIT, envolve uma mistura de corantes fotocrômicos que podem ser pulverizados ou pintados na superfície de qualquer objeto. Crédito:Massachusetts Institute of Technology
As capacidades de mudança de cor dos camaleões há muito confundem observadores dispostos. O próprio filósofo Aristóteles ficou muito perplexo com essas criaturas adaptativas. Mas, embora os humanos ainda não possam camuflar muito além de uma roupa verde para combinar com a grama, objetos inanimados são outra história.
Uma equipe do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL) nos aproximou dessa realidade camaleônica, por meio de um novo sistema que usa tinta reprogramável para permitir que os objetos mudem de cor quando expostos a fontes de luz ultravioleta (UV) e visível.
Apelidado de "PhotoChromeleon, "o sistema usa uma mistura de corantes fotocrômicos que podem ser pulverizados ou pintados na superfície de qualquer objeto para mudar sua cor - um processo totalmente reversível que pode ser repetido infinitamente.
O PhotoChromeleon pode ser usado para personalizar qualquer coisa, desde uma capa de telefone até um carro, ou sapatos que precisam de uma atualização. A cor permanece, mesmo quando usado em ambientes naturais.
"Este tipo especial de corante pode permitir uma infinidade de opções de personalização que podem melhorar a eficiência de fabricação e reduzir o desperdício geral, "diz o pós-doutorado em CSAIL Yuhua Jin, o autor principal em um novo artigo sobre o projeto. "Os usuários podiam personalizar seus pertences e aparência diariamente, sem a necessidade de comprar o mesmo objeto várias vezes em cores e estilos diferentes. "
PhotoChromeleon é baseado no sistema anterior da equipe, "ColorMod, "que usa uma impressora 3-D para fabricar itens que podem mudar de cor. Frustrado com algumas das limitações deste projeto, como pequeno esquema de cores e resultados de baixa resolução, a equipe decidiu investigar possíveis atualizações.
Com ColorMod, cada pixel em um objeto precisava ser impresso, então a resolução de cada pequeno quadrado era um tanto granulada. Quanto às cores, cada pixel do objeto só poderia ter dois estados:transparente e sua própria cor. Então, um corante azul só pode ir de azul para transparente quando ativado, e um corante amarelo só poderia mostrar amarelo.
Mas com a tinta do PhotoChromeleon, você pode criar qualquer coisa, desde um padrão de zebra a uma paisagem arrebatadora e chamas multicoloridas, com uma grande variedade de cores.
A equipe criou a tinta misturando ciano, magenta, e corantes fotocrômicos amarelos (CMY) em uma única solução pulverizável, eliminando a necessidade de imprimir pixels individuais meticulosamente em 3D. Ao compreender como cada corante interage com diferentes comprimentos de onda, a equipe foi capaz de controlar cada canal de cor ativando e desativando com as fontes de luz correspondentes.
Especificamente, eles usaram três luzes diferentes com comprimentos de onda diferentes para eliminar cada cor primária separadamente. Por exemplo, se você usar uma luz azul, seria principalmente absorvido pelo corante amarelo e desativado, e magenta e ciano permaneceriam, resultando em azul. Se você usar uma luz verde, magenta iria principalmente absorvê-lo e ser desativado, e então o amarelo e o ciano permaneceriam, resultando em verde.
“Ao dar aos usuários autonomia para individualizar seus itens, inúmeros recursos poderiam ser preservados, e as oportunidades de mudar criativamente seus pertences favoritos são ilimitadas, ”Diz a professora Stefanie Mueller do MIT. Crédito:Massachusetts Institute of Technology
Depois de revestir um objeto usando a solução, o usuário simplesmente coloca o objeto dentro de uma caixa com um projetor e luz ultravioleta. A luz ultravioleta satura as cores desde a saturação transparente até a saturação total, e o projetor remove a saturação das cores conforme necessário. Uma vez que a luz ativou as cores, o novo padrão aparece. Mas se você não estiver satisfeito com o design, tudo que você precisa fazer é usar a luz ultravioleta para apagá-lo, e você pode começar de novo.
Eles também desenvolveram uma interface de usuário para processar automaticamente projetos e padrões que vão para os itens desejados. O usuário pode carregar seu blueprint, e o programa gera o mapeamento no objeto antes que a luz faça sua mágica.
A equipe testou o sistema em um modelo de carro, uma capa de telefone, um sapato, e um pequeno (brinquedo) camaleão. Dependendo da forma e orientação do objeto, o processo levou de 15 a 40 minutos, e todos os padrões tinham alta resolução e podiam ser apagados com sucesso quando desejado.
“Ao dar aos usuários autonomia para individualizar seus itens, inúmeros recursos poderiam ser preservados, e as oportunidades de mudar criativamente seus pertences favoritos são ilimitadas, "diz a professora Stefanie Mueller do MIT.
Enquanto o PhotoChromeleon abre uma gama de cores muito maior, nem todas as cores foram representadas nos corantes fotocrômicos. Por exemplo, não havia uma grande correspondência para magenta ou ciano, então a equipe teve que estimar o corante mais próximo. Eles planejam expandir isso colaborando com cientistas de materiais para criar corantes aprimorados.
"Acreditamos na incorporação do romance, tintas multi-fotocrômicas em materiais tradicionais podem agregar valor aos produtos da Ford, reduzindo o custo e o tempo necessários para a fabricação de peças automotivas, "diz Alper Kiziltas, especialista técnico de materiais sustentáveis e emergentes na Ford Motor Co. (a Ford tem trabalhado com o MIT na tecnologia ColorMod 3-D por meio de uma colaboração de aliança.) "Esta tinta pode reduzir o número de etapas necessárias para a produção de uma peça multicolorida, ou melhorar a durabilidade da cor do desgaste ou degradação UV. Um dia, podemos até ser capazes de personalizar nossos veículos por capricho. "
Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.