Os cientistas criaram "girassóis fotônicos" que são controlados pela luz

A pesquisa abre novas possibilidades para o desenvolvimento de sistemas inteligentes que funcionarão

reagindo à luz.Por exemplo, Células solares altamente eficientes e auto-instaláveis. Sua peculiaridade é que seguem automaticamente a direção e o ângulo da luz solar. Os engenheiros também têm a perspectiva de criar válvulas microfluídicas acionadas por luz ou robôs leves. Detalhes sobre a criação de um “girassol fotônico”, cujas pétalas se dobram em resposta à luz, acompanhando seu caminho e ângulo de refração, são descritos no artigo para Revista Nature Communications.

A cor surge da absorção ereflexos de luz. Este processo consiste em uma série de interações complexas. Os objetos absorvem luz de certas frequências e refletem outras. O ângulo em que a luz encontra uma superfície afeta quais comprimentos de onda são absorvidos, bem como o calor gerado por essa energia absorvida.

Material fotônico desenvolvido pela equipeTufts University, combina duas camadas. O primeiro é um filme de fibroína de seda tipo opala dopado com nanopartículas de ouro (AuNP), que formam cristais fotônicos. O segundo é um substrato feito de polidimetilsiloxano (PDMS), um polímero à base de silício. Além de sua notável flexibilidade, durabilidade e propriedades ópticas, a fibroína de seda é incomum por ter um coeficiente de expansão térmica negativo (CTE). Isso significa que ele encolhe quando aquecido e se expande quando resfriado. O PDMS, por outro lado, tem um CTE alto e se expande rapidamente quando aquecido. Como resultado, quando o novo material é exposto à luz, uma camada aquece muito mais rápido do que a outra. Assim, o material se dobra conforme um lado se expande e o outro se contrai ou se expande mais lentamente.

A maioria dos dispositivos optomecânicos queTransforme luz em movimento, requer fabricação ou personalização complexa e que consome muita energia. Com isso em mente, os cientistas conseguiram um controle preciso sobre a conversão da energia da luz e a geração do macro movimento desses materiais sem a necessidade de eletricidade ou fios.

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A fibroína é uma proteína fibrilar secretada por aracnídeos e alguns insetos e forma a base de teias de aranha e casulos de insetos, em particular a seda do bicho-da-seda Bombyx mori.

Liga - adicionar impurezas à composição dos materiais para alterar (melhorar) as propriedades físicas e / ou químicas do material de base.

O polidimetilsiloxano é um viscosouma substância que se encontra no estado líquido e não possui odor. Características como sabor e cor também estão ausentes. Outros nomes de fluidos são freqüentemente mencionados, como E900, óleo de silicone ou PDMS. É impossível dissolver a substância em água ou etanol. Para estes fins, apenas os solventes orgânicos são adequados.

Expansão térmica negativa (NTE) é um processo físico-químico incomum no qual alguns materiais se contraem quando aquecidos, em vez de se expandir como a maioria dos outros materiais.