Muitos organismos na natureza desenvolveram manchas com duas cores estruturais em seus corpos, como a borboleta Papilio Palinurus. A cor verde em suas asas deriva das manchas de duas cores amarelo-turquesa.
A imitação de tais manchas de duas cores – que estão relacionadas à camuflagem, entrega de mensagens e termorregulação nessas espécies – inspirou projetos de materiais funcionais em muitas áreas industriais. No entanto, a construção dos pontos de duas cores sofre de processos complicados, equipamentos caros, bem como vários blocos de construção pré-projetados.

Recentemente, um grupo de pesquisadores fez um grande avanço na fabricação de cúpulas de duas cores. A equipe foi liderada pelo professor Anderson Shum do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Hong Kong (HKU) e seus colaboradores, o professor Yanlin Song e o professor associado Huizeng Li, do laboratório de Impressão Verde do Instituto de Química, chinês Academia de Ciências. Eles propuseram uma estratégia inovadora para auto-montar diferentes nanoestruturas em um método de um pote usando um tipo de bloco de construção. O trabalho foi publicado em Nano Letters .

A equipe do professor Shum descobriu que a evaporação de uma gotícula do sistema bifásico aquoso (ATPS) poderia desencadear a separação de fase líquido-líquido para formar duas compartimentalizações separadas sem membrana, associando-se à partição não uniforme de solutos em diferentes fases.

Aproveitando a partição de solutos em gotículas de ATPS separadas por fase e o fluxo interno de gotículas associado ao processo de secagem, a equipe descobriu que nanopartículas de tamanho único seriam distribuídas de forma não uniforme em duas fases e se automontariam em cristais fotônicos com duas Cores diferentes. A cor resultante é altamente programável regulando a concentração dos colóides. Habilitada pelas informações de cores binárias programáveis, a criptografia com alto volume de conteúdo foi projetada pelos pesquisadores, indicando a potencial aplicação das cúpulas de duas cores na criptografia, armazenamento e entrega de mensagens.

O significado deste trabalho não se limita à construção de cúpulas bicolores. O trabalho fornece uma nova abordagem para a construção de nanoestruturas não homogêneas. Também é importante para a compreensão dos princípios físicos subjacentes ao processo de automontagem não uniforme, que inspiraria a construção espontânea de nanoestruturas não homogêneas sofisticadas. + Explorar mais

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