Os pesquisadores demonstraram que cristais minúsculos do tamanho de um micrômetro - pouco visíveis ao olho humano - podem "andar" como uma minhoca pela lâmina de um microscópio. Outros cristais são capazes de diferentes modos de locomoção, como rolar, lançando, dobrando, torcendo, e pulando. No futuro, esses cristais em movimento podem abrir as portas para o desenvolvimento de robôs baseados em cristal.

Os pesquisadores, liderado por Hideko Koshima na Universidade Waseda em Tóquio, Japão, publicaram um artigo sobre cristais andando e rolando em uma edição recente da Nature Communications .

“Acreditamos que esta descoberta abre as portas para um novo campo da robótica do cristal, "Koshima disse ao Phys.org." Atualmente, robôs feitos de metais são rígidos e pesados, tornando-os inadequados para a interação diária com humanos. Nosso objetivo é fazer robôs suaves simbióticos usando cristais mecânicos. "

Em seu trabalho, os pesquisadores investigaram cristais assimétricos derivados do azobenzeno quiral. Em experimentos, eles mostraram que a exposição dos cristais a temperaturas quentes e frias alternadas (variando entre 120 ° e 160 ° C ao longo de aproximadamente 2 minutos) causa mudanças na forma dos cristais.

Dependendo de suas dimensões, alguns dos cristais se dobram e se endireitam repetidamente. Mais de ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento, essas mudanças de forma se traduzem no movimento mecânico de caminhar como uma minhoca.

Cristais com outras dimensões apresentam curvatura e inversão sob mudanças de temperatura. Em experimentos, ciclos repetidos de aquecimento e resfriamento faziam com que esses cristais rolassem rapidamente pela superfície, atingindo velocidades de 16 mm / segundo. Isso foi aproximadamente 20, 000 vezes mais rápido do que os cristais ambulantes, que se arrastou a apenas 3 mm / hora.

Como explicam os pesquisadores, as formas assimétricas dos cristais são a força motriz de ambos os tipos de locomoção. Em particular, os cristais ambulantes têm um gradiente de espessura, enquanto os cristais rolantes têm um gradiente de largura. Ambas as variedades de cristal experimentam uma transição de fase em uma temperatura crítica, e devido à assimetria, isso resulta em uma mudança de forma que é mais pronunciada em uma extremidade do cristal do que na outra.

Junto com pesquisas anteriores que demonstraram o movimento do cristal em outros tipos de cristais, os novos resultados sugerem que os cristais parecem ser candidatos promissores para a robótica. Em geral, materiais que respondem a estímulos externos, como mudanças de temperatura, têm aplicações potenciais como sensores, comuta, e em uma ampla variedade de outras áreas.

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