p Pesquisadores do Instituto de Pesquisa Científica e Industrial da Universidade de Osaka introduziram um novo método de fabricação em fase líquida para a produção de filmes de nanocelulose com múltiplos eixos de alinhamento. Usando métodos de impressão 3D para maior controle, este trabalho pode resultar em dispositivos ópticos e térmicos mais baratos e ecologicamente corretos. p Desde que apareceu no programa de TV "Star Trek" original na década de 1960, o jogo de xadrez tridimensional foi usado como uma metáfora para o pensamento sofisticado. Agora, pesquisadores da Universidade de Osaka desenvolveram sua própria versão com aplicações potenciais em ótica avançada e telas de smartphones de baixo custo.

p Muitos dispositivos ópticos existentes, incluindo telas de cristal líquido (LCDs) encontradas em televisores de tela plana mais antigos, dependem de longas moléculas em forma de agulha alinhadas na mesma direção. Contudo, fazer com que as fibras se alinhem em várias direções no mesmo dispositivo é muito mais difícil. Ter um método que pode produzir fibras ópticas de forma confiável e barata aceleraria a fabricação de telas de baixo custo ou mesmo "eletrônicos de papel" - computadores que poderiam ser impressos a partir de materiais biodegradáveis ​​sob demanda.

p Celulose, o principal componente do algodão e da madeira, é um recurso renovável abundante feito de moléculas longas. Nanoceluloses são nanofibras feitas de cadeias moleculares de celulose alinhadas uniaxialmente que têm diferentes propriedades ópticas e de condução de calor ao longo de uma direção em comparação com a outra.

p Em uma pesquisa recém-publicada do Instituto de Pesquisa Científica e Industrial da Universidade de Osaka, nanocelulose foi colhida de abacaxis do mar, uma espécie de esguicho do mar. Os pesquisadores então usaram pattering 3-D de fase líquida, que combinou a fiação úmida de nanofibras com a precisão da impressão 3-D. Um robô triaxial feito sob medida dispensou uma suspensão aquosa de nanocelulose em um banho de coagulação de acetona.

p "Desenvolvemos esta técnica de padronização tridimensional em fase líquida para permitir o alinhamento da nanocelulose ao longo de qualquer eixo preferido, "diz o primeiro autor Kojiro Uetani. A direção dos padrões poderia ser programada de modo que formasse um padrão quadriculado alternado de fibras alinhadas verticalmente e horizontalmente.

p Para demonstrar o método, um filme foi ensanduichado entre dois filmes de polarização ortogonal. Sob as condições de visualização adequadas, um padrão xadrez birrefringente apareceu. Eles também mediram as propriedades de transferência térmica e retardo óptico.

p "Nossas descobertas podem ajudar no desenvolvimento de materiais ópticos e eletrônicos de papel de próxima geração, "diz o autor sênior Masaya Nogi." Este poderia ser o início de técnicas ascendentes para a construção de materiais ópticos e térmicos sofisticados e com baixo consumo de energia. "