Tecnologia e Scienza

Materiali che si muovono con la luce

I compositi elastomerici possono flettersi, aderire, rilasciarsi o ruotare se colpiti da un laser, dalla luce diffusa o dalla luce solare.

La luce può davvero muovere gli oggetti? Non tutti ma, alcuni compositi elastomerici magnetici si possono muovere se esposti alla luce.

In questo modo sarà possibile creare un’ampia gamma di prodotti che eseguono movimenti semplici o complessi, come piccoli motori o valvole azionati dalla luce solare.

Molti casi in biologia

In biologia, ci sono molti esempi in cui la luce induce movimenti, come nel caso di fiori e foglie, che si rivolgono verso il sole.

Ma i materiali di cui parliamo si attivano grazie al principio della temperatura di Curie, cioè la temperatura al di sopra della quale determinati materiali modificano le loro proprietà magnetiche. Riscaldando e raffreddando un materiale magnetico, si può spegnere e accendere il magnetismo. Biopolimeri ed elastomeri drogati con CrO2 ferromagnetico, si scaldano se esposti al laser o alla luce solare, perdendo temporaneamente le loro proprietà magnetiche, fino a quando non si raffreddano nuovamente.

Movimenti complessi controllati dalla luce

I movimenti veri e propri del materiale, modellato in film, spugne e idrogel, sono indotti da elettromagneti che lo flettono, lo torcono o lo espandono. Naturalmente, combinando questi semplici movimenti si possono ottenere movimenti ben più complessi, come camminare e nuotare. Tutti movimenti attivati e controllati dalla luce, in modalità wireless.

Allo scopo è stato impiegato il polidimetilsoloxano (PDMS), che è un elastomero trasparente spesso modellato in film flessibili. Ma anche la fibroina di seta, che è un materiale biocompatibile, con eccellenti proprietà ottiche che possono essere modellate in una vasta gamma di forme, compresi film a gel, fili, blocchi e spugne. Ma gli scienziati pensano sarà possibile realizzare micro-valvole e micro-motori, forse anche a livello nanometrico.

Questi composti sono stati sviluppati dai ricercatori della Tufts University School of Engineering (Stati Uniti), che hanno pubblicato il risultato del loro lavoro su Proceedings of the National Academy of Sciences.

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