Material inteligente reage a calor e luz e se autoconserta

Redação do Site Inovação Tecnológica -  06/07/2016

Acionamento por calor ou luz: modo de operação pode ser escolhido conforme a aplicação. [Imagem: Yuzhan Li et al - 10.1021/acsami.6b04374]

Material inteligente e versátil

Um novo material inteligente é também o mais versátil já demonstrado até agora: sua mudança de forma pode ser induzida por calor ou por luz e ele consegue se consertar sozinhos de danos, como cortes.

É a primeira vez que se consegue combinar várias habilidades "inteligentes" em um único material, o que inclui o comportamento de memória de forma, o movimento acionado pela luz ou pelo calor e a autocura.

Materiais que podem reagir a estímulos externos podem servir a uma grande variedade de propósitos, como músculos artificiais, atuadores, sistemas de liberação de medicamentos ou para formar objetos inteiros que se montam ou desmontam sozinhos.

Uma das grandes expectativas é que esses materiais possam servir para abrir painéis solares e outras estruturas em satélites artificiais e sondas espaciais, que hoje dependem de sistemas complexos e pesados, baseados em cabos, motores e baterias.

Redes cristalinas líquidas

Os materiais inteligentes ainda não têm um uso generalizado porque são difíceis de fabricar e geralmente só conseguem executar uma função de cada vez. Além disso, é difícil reprocessá-los para que suas propriedades possam ser usadas repetidamente.

Yuzhan Li e seus colegas da Universidade do Estado de Washington, nos EUA, obtiveram uma funcionalidade inédita combinando uma classe de moléculas de cadeias longas, chamadas redes cristalinas líquidas, com grupos atômicos que reagem à luz polarizada. Para conseguir "reprocessar" o material - obter múltiplas utilizações - eles usaram ligações químicas dinâmicas.

O material resultante reage à luz ou ao calor, lembra-se da sua forma original quando é dobrado e desdobrado e pode curar a si mesmo quando danificado. Por exemplo, um corte feito por um estilete pode ser curado através da aplicação de luz ultravioleta.

Mais importante ainda para aplicações práticas, os movimentos do material podem ser pré-programados e suas propriedades serem ajustadas previamente para cada aplicação em particular.

Bibliografia:

Photoresponsive Liquid Crystalline Epoxy Networks with Shape Memory Behavior and Dynamic Ester Bonds
Yuzhan Li, Orlando Rios, Jong K. Keum, Jihua Chen, Michael R. Kessler
ACS Applied Materials & Interfaces
Vol.: 8 (24), pp 15750-15757
DOI: 10.1021/acsami.6b04374