O alicate óptico próximo às mandíbulas de uma formiga de Formica polyctena para comparação (imagem de microscópio eletrônico de varredura composto (MEV) com cores adicionadas). As duas mandíbulas (vermelho) fecham quando a luz é enviada através das fibras ópticas (azul claro) que têm o diâmetro de 125 mícrons, comparável ao diâmetro de um cabelo humano. (Fonte:UW Physics) Crédito:UW Physics
Pesquisadores da Faculdade de Física, Universidade de Varsóvia, usou a tecnologia de elastômero de cristal líquido para demonstrar uma série de micro-ferramentas cultivadas em fibras ópticas. As garras de 200 micrômetros são controladas remotamente, sem fiação elétrica ou tubulação pneumática, com luz verde distribuída através das fibras - a energia da luz absorvida é convertida diretamente na ação das garras da garra.
Pegar objetos é uma habilidade fundamental para os organismos vivos, dos rotíferos microscópicos, através da incrível destreza da mão humana, para as mandíbulas de baleias predadoras e tentáculos macios de lulas gigantes, e também é vital para muitas tecnologias cada vez menores. Garras mecânicas, movido por eletricidade, pneumático, servos hidráulicos ou piezoelétricos, são usados em escalas de milímetros, mas sua complexidade e necessidade de transmissão de força impedem a miniaturização.
Pesquisadores da Faculdade de Física da Universidade de Varsóvia com colegas da Universidade AGH de Ciência e Tecnologia em Cracóvia, A Polônia já usou microestruturas de elastômero de cristal líquido que podem mudar de forma em resposta à luz para construir uma micro-ferramenta movida a luz - um alicate óptico. O dispositivo foi construído com o crescimento de duas mandíbulas curvas nas pontas de fibras ópticas do tamanho de um cabelo.
Elastômeros cristalinos líquidos (LCEs) são materiais inteligentes que podem mudar de forma reversível sob iluminação com luz visível. Em seu protótipo, os cientistas combinaram os LCEs movidos a luz com um novo método de fabricação de estruturas em escala micrométrica:quando a luz ultravioleta é enviada através da fibra óptica, uma estrutura em forma de cone cresce na ponta da fibra. A resposta mecânica induzida pela luz da microestrutura assim desenvolvida depende da orientação das moléculas dentro do elemento de elastômero e pode ser controlada para dobrar ou contrair micro-atuadores. A nova técnica de crescimento de elastômero prontamente oferece uma variedade de escala micrométrica, estruturas funcionais controladas remotamente - blocos de construção para a micro-caixa de ferramentas.
