Estruturas
totalmente líquidas são impressas em 3D
Redação
do Site Inovação Tecnológica - 15/05/2018
É uma
impressora 3D modificada para imprimir líquido em líquido.
[Imagem: Berkeley Lab]
Impressão 3D de líquidos
Uma equipe do Laboratório Nacional Lawrence
Berkeley, nos EUA, desenvolveu uma maneira de imprimir estruturas
tridimensionais compostas inteiramente de líquidos.
Usando uma impressora 3D modificada, Joe Forth e
seus colegas injetaram finos jatos de água - eles os chamam de "fios"
- em óleo de silicone, esculpindo tubos feitos de um líquido dentro de outro
líquido.
A impressora 3D de líquidos injeta "fios"
de água em um surfactante especial feito com nanopartículas que travam a água
no lugar. O surfactante, essencialmente sabão, impede que os tubos se quebrem
em gotículas. O surfactante é tão eficiente nisso que a equipe o chama de
"supersabão de nanopartículas".
O supersabão foi fabricado dispersando
nanopartículas de ouro em água e ligantes de polímero em óleo. As
nanopartículas de ouro e os ligantes poliméricos tendem a se ligar uns aos
outros, mas também querem permanecer em seus respectivos meios de água e óleo.
Logo após a água ser injetada no
óleo, dezenas de ligantes no óleo se ligam a nanopartículas individuais na
água, essencialmente "vitrificando", o que estabiliza a interface
entre o óleo e a água e trava as estruturas líquidas no lugar. O resultado são estruturas
líquidas dispersas em meio líquido, tudo estável.
"Nós podemos espremer o
líquido de uma agulha e colocar fios de água em qualquer lugar que quisermos em
três dimensões. Também podemos tocar o material com uma força externa, que
momentaneamente quebra a estabilidade do supersabão e muda a forma dos fios de
água. As estruturas são infinitamente reconfiguráveis," disse Forth.
A
impressão de água em óleo usa um supersabão: As nanopartículas de ouro na água
se combinam com ligantes poliméricos no óleo para formar um filme elástico na
interface, travando a estrutura no lugar. [Imagem: Berkeley Lab]
Eletrônica líquida
A equipe imprimiu fios líquidos
entre 10 micrômetros e 1 milímetro de diâmetro, e em uma variedade de formas
espiraladas e ramificadas de até vários metros de comprimento. Outra vantagem é
que o material pode se adaptar ao ambiente e mudar repetidamente de forma.
Forth acredita que seu material
totalmente líquido poderá ser usado para construir eletrônicos líquidos que
alimentem aparelhos flexíveis e elásticos.
Ele também prevê a possibilidade
de ajustar quimicamente os tubos e as moléculas fluindo através deles, levando
a novas maneiras de separar moléculas ou entregar precisamente blocos de
construção em nanoescala para compostos em processo de fabricação.
"É uma nova classe de
material que pode se reconfigurar, e tem o potencial de ser personalizado em
recipientes de reação líquidos para muitos usos, da síntese química e
transporte de íons até a catálise," acrescentou o professor Thomas
Russell, coordenador da equipe.
Bibliografia:
Reconfigurable Printed Liquids
Joe Forth, Xubo Liu, Jaffar Hasnain, Anju Toor, Karol Miszta, Shaowei Shi, Phillip L. Geissler, Todd Emrick, Brett A. Helms, Thomas P. Russell
Advanced Materials
Vol.: 1707603
DOI: 10.1002/adma.201707603
Reconfigurable Printed Liquids
Joe Forth, Xubo Liu, Jaffar Hasnain, Anju Toor, Karol Miszta, Shaowei Shi, Phillip L. Geissler, Todd Emrick, Brett A. Helms, Thomas P. Russell
Advanced Materials
Vol.: 1707603
DOI: 10.1002/adma.201707603
