El profesor asistente Seok Kim y los estudiantes de posgrado Zining Yang y Jun Kyu Park han desarrollado una construcción de diseño inspirada en parte por la superficie de mariposas y serpientes. donde las pieles flexibles están completamente cubiertas por rígidos, escalas discretas.

Su trabajo, "Superficies híbridas de elastómero-silicio magnéticamente sensibles para manipulación de fluidos y luz, "apareció recientemente en la portada de Pequeña .

Su nuevo diseño de superficie presenta escalas rígidas ensambladas en suaves, micropilares ferromagnéticos sobre un sustrato flexible de forma prediseñada mediante ensamblaje determinista basado en la impresión por transferencia. Las escamas de silicio nanoestructuradas en la matriz micropilar de elastómero magnéticamente sensible permiten la manipulación de fluidos y luz. Las propiedades funcionales de la superficie están dictadas por los patrones de las escalas, mientras que la matriz micropilar se activa magnéticamente con un rango grande, instantáneo, y deformación reversible.

Kim y sus investigadores pudieron diseñar, caracterizar, y analizar una amplia gama de funciones, como la humectación sintonizable, manipulación de gotas, transmisión óptica sintonizable, y coloración estructural, incorporando una amplia gama de escalas:silicio desnudo, silicio negro, y escalas de cristal fotónico, tanto en configuraciones en plano como fuera de plano.

Materiales de respuesta magnética como elastómeros blandos cargados con partículas magnéticas, son deseables por su manipulación de fluidos en tiempo real, luz, partículas sólidas, y células vivas, gracias a su resistencia estructural instantánea bajo un campo magnético. Sin embargo, debido al proceso de fabricación, la mayoría de las superficies de este tipo existentes están limitadas en su capacidad funcional.

En comparación con la superficie de respuesta común con un diseño simple (la matriz de micropilares magnéticos), la superficie desarrollada en nuestro trabajo no solo ha mejorado el rendimiento en la difusión direccional de líquidos y la sintonización de la transmisión óptica, pero también permite funciones novedosas como la manipulación de gotas y la coloración estructural dinámica, "dijo Yang, Doctor. candidato y primer autor del estudio.

Sus resultados sugieren una plataforma versátil para manipulaciones de fluidos y luz tanto a micro como a macroescala. Se pueden encontrar aplicaciones potenciales en microfluídica digital, dispositivos biomédicos, persianas virtuales, superficies de camuflaje, y matrices de microespejos. Un trabajo adicional también podría resultar en más funcionalidades biomiméticas como la locomoción robótica, nadando, autolimpiante, y manipulación de objetos sólidos. Su diseño también podría integrarse con dispositivos activos como células solares, la luz emite diodos, y láseres como escalas para formar una nueva optoelectrónica flexible.

Kim es un científico líder en impresión por transferencia avanzada y microconjuntos basados ​​en impresión por transferencia.