Um estágio controlado por comprimento de onda com pernas de acordeão contendo nanobastões de ouro (à esquerda) e nanoesferas de ouro (à direita). A sequência de iluminação por diodos emissores de luz (LEDs) posicionados ao lado de cada perna (não mostrado nas fotos) controla remotamente o ângulo de inclinação e a altura do palco. Crédito:Sumeet Mishra.
Pesquisadores da North Carolina State University desenvolveram uma nova técnica que aproveita as nanopartículas de ouro para acionar o desdobramento sequencial de estruturas tridimensionais usando diferentes comprimentos de onda de luz.
Especificamente, a técnica faz uso do fato de que diferentes formas de nanopartículas de ouro convertem diferentes comprimentos de onda de luz em calor.
Neste caso, os pesquisadores incorporaram nanoesferas e nanobastões de ouro em diferentes áreas de um polímero com memória de forma. O polímero pode então ser dobrado em uma forma desejada. Quando exposto a comprimentos de onda de luz de 530 nanômetros (nm), ou luz verde, as dobras na parte incrustada com nanoesferas se desdobram. Quando exposto a comprimentos de onda de 860 nm, ou infravermelho próximo, as regiões embebidas em nanorod se desdobram.
"Esta abordagem pode ser usada em temperatura ambiente, e permite flexibilidade significativa, já que você pode controlar o comprimento de onda ao qual o material responde, manipulando a forma das nanopartículas de ouro, "diz Joe Tracy, professor associado de ciência e engenharia de materiais na NC State e autor correspondente de um artigo que descreve o trabalho.
"Este é um avanço importante porque conecta diretamente as propriedades ópticas sintonizáveis de nanopartículas de metais nobres com o disparo remoto de processos sequenciais para aplicações em robótica leve, como implantes biomédicos, "Tracy diz.
Uma técnica relacionada desenvolvida na NC State para direcionar a dobra sequencial é colocar tintas coloridas em um lado dos polímeros pré-estirados, que aquecem e dobram quando expostos a diferentes comprimentos de onda de luz.
O papel, "Atuação sequencial de polímeros com memória de forma por meio de aquecimento fototérmico seletivo de comprimento de onda de nanoesferas e nanobastões de ouro, "é publicado na revista Nanomateriais aplicados .