p Um dispositivo que pode identificar instantaneamente líquidos desconhecidos com base em sua tensão superficial foi selecionado para receber o Prêmio R&D 100 2013 - conhecido como "o Oscar da Inovação" - da Revista R&D. p Inventado em 2011 por uma equipe de cientistas de materiais e físicos aplicados na Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e no Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering em Harvard, o dispositivo "Watermark Ink" (W-INK) oferece um barato, velozes, e forma portátil de realizar testes de controle de qualidade e detectar contaminantes líquidos.

p O W-INK cabe na palma da mão e não requer fonte de alimentação. Ele explora as propriedades químicas e ópticas de materiais precisamente nanoestruturados para distinguir os líquidos por sua tensão superficial.

p Os vencedores do R&D 100 Awards são selecionados por um júri independente e pelos editores da R&D Magazine, que cobre tecnologias de ponta e inovações para cientistas de pesquisa, engenheiros, e especialistas técnicos em todo o mundo.

p Agora em seu 51º ano, os prêmios R&D 100 são há muito tempo uma referência de excelência para setores da indústria tão diversos quanto telecomunicações, física de alta energia, Programas, fabricação, e biotecnologia. Os prêmios R&D 100 identificaram novas tecnologias pioneiras, como o flashcube (1965), o caixa eletrônico (1973), a lâmpada de halogênio (1974), a máquina de fax (1975), a tela de cristal líquido (1980), o adesivo antifumo Nicoderm (1992), Droga anticâncer Taxol (1993), laboratório em um chip (1996), e HDTV (1998).

p "Indicadores colorimétricos visuais, como papel de pH ou testes de gravidez, obtiveram grande sucesso comercial porque são baratos e excepcionalmente fáceis de usar, "diz Joanna Aizenberg, quem é Amy Smith Berylson Professor de Ciência de Materiais em Harvard SEAS e um membro do corpo docente do Wyss Institute for Biologicamente Inspired Engineering na Harvard University. "Nossa tecnologia W-INK expande muito este conceito porque pode detectar qualquer líquido por meio de um projeto inteligente, opalas quimicamente codificadas que revelam fácil de reconhecer, padrões de cores estruturais macroscopicamente distintos após absorção de líquido. "

p Aizenberg diz que prevê uma ampla gama de aplicações industriais e de consumo, por exemplo, detectar toxinas em um derramamento de produto químico; testar os níveis de álcool ou a qualidade da gasolina, açúcar ou cafeína; ou a criação de conjuntos e brinquedos didáticos simples.

p O projeto foi uma colaboração entre Aizenberg e Marko Lon? Ar, Tiantsai Lin Professor de Engenharia Elétrica na SEAS.

p Esta é a segunda vez consecutiva que a equipe de Aizenberg ganha um Prêmio R&D 100. Em 2012, seu grupo de pesquisa foi reconhecido por sua invenção de um material de baixo atrito chamado SLIPS, para "escorregadio, superfícies porosas com infusão de líquido. "Inspirado na planta do jarro, SLIPS resiste a líquidos, gelo, e sujeira e pode ser incorporada a uma ampla gama de produtos, de dispositivos médicos a refrigeradores.

p "Esses prêmios R&D 100 são uma prova do papel do pensamento científico ousado e da pesquisa aplicada na solução dos desafios diários - no caso do W-INK, melhorando o controle de qualidade e segurança, "diz Cherry A. Murray, Reitor de Harvard SEAS, John A. e Elizabeth S. Armstrong Professor de Engenharia e Ciências Aplicadas, e Professor de Física. "A tecnologia W-INK baseia-se nos conhecimentos da química, Ciência de materiais, ótica, auto-montagem, e nanotecnologia para criar um chip aparentemente simples com potencial para causar um impacto realmente grande. "

p O conceito W-INK se baseia em um material fabricado com precisão chamado opala inversa, uma estrutura de vidro em camadas com uma rede interna de poros de ar interconectados. Semelhante ao papel de tornassol usado em laboratórios de química em todo o mundo para detectar o pH de um líquido, o dispositivo W-INK muda de cor quando encontra um líquido com uma tensão superficial específica. Um único chip pode reagir de maneira diferente a uma ampla gama de substâncias; também é sensível o suficiente para distinguir entre dois líquidos intimamente relacionados.

p O tratamento seletivo de partes da opala inversa com produtos químicos vaporizados e plasma de oxigênio cria variações nas propriedades reativas dos poros e canais, permitindo a passagem de um líquido enquanto exclui outros. Quando o líquido correto entra em um poro, o chip reflete a luz de forma diferente, produzindo uma mudança reveladora na cor.

p "É fantástico ver Joanna e sua equipe serem reconhecidos mais uma vez por seu domínio do design bioinspirado, "diz o diretor fundador da Wyss, Donald Ingber, que também é professor de bioengenharia em Harvard SEAS. "Os efeitos de luz iridescente das opalas inversas são encontrados em toda a natureza, de asas de borboleta a conchas de ostra - e o W-INK aproveita esses princípios de design de uma forma totalmente nova, forma inovadora com relevância imediata para a sociedade. "

p Aizenberg e Lon? Ar se juntaram na pesquisa inicial por Ian B. Burgess (que era um aluno de Ph.D. em Harvard SEAS na época e agora um pós-doutorado no Wyss Institute), Lidiya Mishchenko (uma estudante graduada da SEAS), Matthias Kolle (pesquisador de pós-doutorado no SEAS), e Benjamin D. Hatton (um nomeado de pesquisa no SEAS e um companheiro de desenvolvimento de tecnologia no Wyss Institute).

p Os vencedores do R&D 100 Awards serão homenageados em uma cerimônia em novembro de 2013.