(PhysOrg.com) - Pesquisadores da Purdue University criaram um "ferropaper" magnético que pode ser usado para fazer "micromotores" de baixo custo para instrumentos cirúrgicos, pinças minúsculas para estudar células e alto-falantes em miniatura.

O material é feito impregnando papel comum - até mesmo papel de jornal - com uma mistura de óleo mineral e "nanopartículas magnéticas" de óxido de ferro. O papel carregado de nanopartículas pode então ser movido usando um campo magnético.

"O papel é uma matriz porosa, então você pode carregar muito deste material nele, "disse Babak Ziaie, professor de engenharia elétrica e da computação e engenharia biomédica.

A nova técnica representa uma maneira econômica de fazer pequenos alto-falantes estéreo, robôs ou motores em miniatura para uma variedade de aplicações potenciais, incluindo pinças para manipular células e dedos flexíveis para cirurgias minimamente invasivas.

"Como o papel é muito macio, ele não danifica células ou tecidos, - Ziaie disse. - É muito barato de fazer. Você coloca uma gota em um pedaço de papel, e esse é o seu atuador, ou motor. "

Uma vez saturado com esta mistura de "ferrofluido", o papel é revestido com um filme plástico biocompatível, o que o torna resistente à água, evita que o fluido evapore e melhora as propriedades mecânicas, como resistência, rigidez e elasticidade.

As descobertas serão detalhadas em um artigo de pesquisa apresentado durante a 23ª Conferência Internacional IEEE sobre Sistemas Microeletromecânicos, de 24 a 28 de janeiro, em Hong Kong. O artigo foi escrito por Ziaie, O aluno de doutorado em engenharia elétrica Pinghung Wei e o aluno de doutorado em física Zhenwen Ding.

Como a técnica é barata e não requer instalações laboratoriais especializadas, ele poderia ser usado em faculdades comunitárias e escolas de ensino médio para ensinar sobre micro-robôs e outros princípios científicos e de engenharia, Ziaie disse.

As partículas magnéticas, que estão disponíveis comercialmente, têm um diâmetro de cerca de 10 nanômetros, ou bilionésimos de um metro, que é aproximadamente 1/10, 000º da largura de um cabelo humano. Ferro é a abreviatura de ferrosos, ou relacionado ao ferro.

"Você não teria que usar nanopartículas, mas são mais fáceis e mais baratos de fabricar do que partículas de tamanho maior, "Ziaie disse." Eles estão disponíveis comercialmente a um custo muito baixo. "

Os pesquisadores usaram um instrumento chamado microscópio eletrônico de varredura por emissão de campo para estudar quão bem a mistura de nanopartículas impregna certos tipos de papel.

"Todos os tipos de papel podem ser usados, mas o papel de jornal e de tecido macio são especialmente adequados porque têm boa porosidade, "Ziaie disse.

Os pesquisadores transformaram o material em um pequeno cantilever, uma estrutura que se assemelha a um trampolim que pode ser movida ou fazer vibrar pela aplicação de um campo magnético.

"Atuadores Cantilever são muito comuns, mas geralmente são feitos de silício, que é caro e requer instalações especiais de sala limpa para fabricar, "Ziaie disse." Então, usar o papel-ferro pode ser muito barato, alternativa simples. Isso é cerca de 100 vezes mais barato do que os dispositivos de silício agora disponíveis. "

Os pesquisadores também experimentaram outras formas e estruturas semelhantes ao Origami para estudar movimentos mais complicados.