Foto del rotor del micromotor de 5,5 mm de diámetro fabricado con una película de polímero especialmente orientada, en la punta de un lápiz. Crédito:UW Physics, Piotr Wasylczyk
Investigadores de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia, con colegas de Polonia y China utilizaron tecnología de elastómero de cristal líquido para demostrar un micromotor rotatorio alimentado con luz. El anillo de 5 milímetros de diámetro, impulsado y controlado por un rayo láser, puede rotar y realizar trabajos, p.ej. girando otro elemento instalado en el mismo eje.
El movimiento de rotación en la naturaleza es muy raro, mientras que al mismo tiempo es omnipresente en nuestra civilización. Si bien podemos construir una variedad de motores rotativos, suelen constar de muchos elementos y dificulta su miniaturización. Sin embargo, hay un grupo de materiales que permiten la construcción de pequeños, dispositivos móviles y / o móviles:elastómeros de cristal líquido (LCE). La investigación sobre estos materiales se centra principalmente en el diseño de formas LCE y su cambio en la iluminación láser (por ejemplo, encogimiento, flexión).
Los elastómeros de cristal líquido son materiales inteligentes que pueden exhibir rápido, cambio de forma reversible bajo diferentes estímulos, incluida la iluminación con luz visible. Se pueden fabricar en varias formas en las escalas micro y milimétricas y, por la ingeniería de orientación molecular, pueden realizar modos de actuación complejos.
Investigador de la Universidad de Varsovia con colegas del Departamento de Ciencias Matemáticas de la Universidad Xi'an Jiaotong-Liverpool en Suzhou, Porcelana; El Instituto de Física Aplicada de la Universidad Tecnológica Militar de Varsovia; y el Centro de Polímeros y Materiales de Carbono de la Academia Polaca de Ciencias en Zabrze, Polonia, ahora han desarrollado un micromotor que gira gracias a la deformación de desplazamiento del material blando, causado por el rayo láser y su interacción con el suelo. La parte principal, el rotor, es un anillo de 5 milímetros. El diseño apropiado de la orientación de las moléculas de elastómero proporciona un rendimiento estable del micromotor o puede aumentar la velocidad de rotación.
"A pesar de la baja velocidad, alrededor de una rotación por minuto, nuestro motor nos permite ver la micromecánica de materiales blandos inteligentes desde una perspectiva diferente y da que pensar cuando se trata de su uso potencial, "dice la Dra. Klaudia Dradrach de Photonic Nanotructure Facility. El diseño del motor se ha inspirado en motores piezoeléctricos de anillo, se encuentra a menudo en los mecanismos de enfoque automático de lentes fotográficos. La contribución de los científicos de la Academia de Ciencias de Polonia en Zabrze y la Universidad Tecnológica Militar fue crucial para el desarrollo del método de fabricación reproducible de componentes en miniatura de LCE. Notablemente, jóvenes investigadores participaron en el estudio, incluidos Mikolaj Rogoz y Przemyslaw Grabowski, Doctor. estudiantes de la Facultad de Física de la Universidad de Varsovia.
Los investigadores que han demostrado previamente que un robot caracol de energía ligera se mueve como sus parientes naturales creen que los nuevos materiales inteligentes combinados con métodos de fabricación avanzados les permitirán construir más componentes y accionamientos en miniatura.