A compressão desse material macio bloqueia uma ampla gama de comprimentos de onda, incluindo a luz visível (esquerda), e esticá-lo permite que eles passem (direita). Crédito: Adaptado de ACS Nano 2023, DOI: 10.1021/acsnano.3c01836
Com o toque de um botão, as tecnologias atuais permitem que você altere rapidamente os materiais de escuros para claros ou frios para quentes, apenas bloqueando ou transmitindo comprimentos de onda específicos. Mas agora, inspirados pela pele da lula, pesquisadores da ACS Nano relatam um filme macio que pode regular sua transparência em uma ampla gama de comprimentos de onda – visível, infravermelho e micro-ondas – simultaneamente. Eles demonstraram o material em janelas inteligentes e em aplicações de monitoramento de saúde e gerenciamento de temperatura.
Exclusivos da pele de lulas e outros cefalópodes, os iridócitos e cromatóforos mudam reversivelmente sua orientação e alteram a aparência dos animais. Da mesma forma, os cientistas desenvolveram materiais artificiais que passam de refletidos para transmissores de comprimentos de onda visíveis e infravermelhos, mudando de enrugados para rachados. Como as micro-ondas são muito maiores do que essas estruturas de superfície, elas não sofrem impacto.
No entanto, pesquisadores descobriram recentemente que redes densas de materiais eletricamente condutores, como nanofios de prata, podem bloquear microondas. Então, Yi Yang, Guangbin Ji, Zhichuan J. Xu e seus colegas queriam integrar estruturas de superfície com uma rede condutora em um filme macio que pudesse transitar rapidamente entre a blindagem de bandas visíveis para microondas e permitir que elas passassem.
Os pesquisadores criaram um filme de duas camadas pulverizando uma fina camada de nanofios de prata em um elastômero esticado. Esticar e contrair o material produziu rachaduras e rugas irregulares, respectivamente, na superfície do metal. Então, quando os pesquisadores contraíram o material a uma tensão de -30%, ele bloqueou a luz, aprisionou o calor infravermelho e protegeu até 99,9% das micro-ondas que poderiam interferir nos dispositivos. E, à medida que o material se expandia, a expansão estava diretamente relacionada a um aumento na transparência óptica e no calor e nas micro-ondas que ele transmitia. Além disso, a equipe demonstrou como o material pode ser usado para várias aplicações:
- Para transmitir ou bloquear sinais de eletrocardiografia sem fio.
- Como um cobertor para prender o calor do corpo ou permitir que ele escape.
- Para rastrear movimentos porque os materiais produzem mudanças de temperatura detectáveis por câmeras infravermelhas.
Os pesquisadores dizem que a capacidade de seu sistema de modificar sua transparência repetidamente e rapidamente pode beneficiar tecnologias de camuflagem dinâmica, edifícios energeticamente eficientes e dispositivos adaptativos de cuidados pessoais e de saúde.
Mais Informações:
Um Sistema Mecano-Óptico Multiespectral Adaptável para Aplicações Multifuncionais, ACS Nano (2023). DOI: 10.1021/acsnano.3c01836
Fornecido pela American Chemical Society
Citação: O material macio inspirado na lula é um escudo comutável para luz, calor, microondas (2023, 28 de junho) recuperado em 28 de junho de 2023 em https://phys.org/news/2023-06-squid-inspired-soft-material-switchable -shield.html
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