Foto do rotor do micromotor de 5,5 mm de diâmetro feito de filme de polímero especialmente orientado, na ponta de um lápis. Crédito:UW Physics, Piotr Wasylczyk
Pesquisadores da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia, com colegas da Polônia e da China, usaram a tecnologia de elastômero de cristal líquido para demonstrar um micromotor rotativo alimentado por luz. O anel de 5 milímetros de diâmetro, conduzido e controlado por um feixe de laser, pode girar e realizar o trabalho, por exemplo. girando outro elemento instalado no mesmo eixo.
O movimento de rotação na natureza é muito raro, enquanto ao mesmo tempo onipresente em nossa civilização. Embora possamos construir uma variedade de motores rotativos, eles geralmente consistem em muitos elementos e isso torna sua miniaturização difícil. Contudo, existe um conjunto de materiais que possibilitam a construção de pequenas, dispositivos móveis e / ou móveis - elastômeros de cristal líquido (LCEs). A pesquisa sobre esses materiais se concentra principalmente no projeto de formas LCE e sua mudança na iluminação a laser (por exemplo, encolhimento, dobra).
Elastômeros de cristal líquido são materiais inteligentes que podem exibir efeitos macroscópicos, velozes, mudança de forma reversível sob diferentes estímulos, incluindo iluminação com luz visível. Eles podem ser fabricados em várias formas nas escalas micro e milimétricas e, pela engenharia de orientação molecular, eles podem executar modos complexos de atuação.
Pesquisador da Universidade de Varsóvia com colegas do Departamento de Ciências Matemáticas da Universidade Xi'an Jiaotong-Liverpool em Suzhou, China; Instituto de Física Aplicada da Universidade Militar de Tecnologia de Varsóvia; e Centro de Polímeros e Materiais de Carbono da Academia Polonesa de Ciências em Zabrze, Polônia, desenvolveram agora um micromotor que gira graças à deformação de deslocamento do material macio, causada pelo feixe de laser e sua interação com o solo. A parte principal - o rotor - é um anel de 5 milímetros. O projeto apropriado da orientação das moléculas de elastômero fornece desempenho estável do micromotor ou pode aumentar a velocidade de rotação.
"Apesar da baixa velocidade, cerca de uma rotação por minuto, nosso motor nos permite olhar para a micromecânica de materiais macios inteligentes de uma perspectiva diferente e dá o que pensar quando se trata de seu uso potencial, "diz a Dra. Klaudia Dradrach do Photonic Nanostructure Facility. O projeto do motor foi inspirado em motores piezoelétricos de anel, frequentemente encontrado em mecanismos de foco automático de lentes fotográficas. A contribuição de cientistas da Academia Polonesa de Ciências em Zabrze e da Universidade Militar de Tecnologia foi crucial para o desenvolvimento do método de fabricação reproduzível de componentes em miniatura LCE. Notavelmente, jovens pesquisadores participaram do estudo, incluindo Mikolaj Rogoz e Przemyslaw Grabowski, Ph.D. alunos da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia.
Os pesquisadores que demonstraram anteriormente um robô caracol movido a luz movendo-se como seus parentes naturais acreditam que novos materiais inteligentes combinados com métodos de fabricação avançados permitirão que eles construam outros componentes e unidades em miniatura.