Matéria ativa: Partículas inertes viram vermes sintéticos tridimensionais

Rob?tica

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/02/2025

Mat?ria animada

Pesquisadores fizeram um avan?o no desenvolvimento de materiais sint?ticos "semelhantes ? vida", que s?o capazes de se mover por si mesmos como vermes.

Tem havido pesquisas intensas sobre uma nova classe de materiais, chamada mat?ria ativa, que pode ser usada para v?rias aplica??es, desde administra??o de medicamentos e materiais autocurativos at? rob?tica de enxame.

Em compara??o com a mat?ria inanimada - o tipo de material im?vel que encontramos em nossas vidas todos os dias, como pl?stico e madeira - a mat?ria ativa pode apresentar um comportamento incrivelmente semelhante ? da mat?ria viva, ou biol?gica.

Esses materiais s?o compostos por elementos individuais que s?o tirados do equil?brio por fontes de energia internas ou externas, permitindo que eles se movam independentemente.

Xichen Chao e colegas da Universidade de Bristol, no Reino Unido, criaram sua vers?o de mat?ria ativa usando part?culas especiais de tamanho microm?trico, chamadas coloides Janus, part?culas esf?ricas com duas "caras", uma para cada lado, postas em uma solu??o. A energia para as part?culas vem um forte campo el?trico aplicado externamente.

Pesquisas anteriores neste campo j? usaram part?culas coloidais maiores, mas reduzir os coloides para um ter?o de seu tamanho permitiu fazer experimentos em tr?s dimens?es e observar tudo sob um microsc?pio que faz imagens 3D.

Mat?ria ativa tridimensional

Quando o campo el?trico ? ligado, as part?culas coloidais dispersas se fundem para formar estruturas semelhantes a vermes, um comportamento que cria um sistema de mat?ria ativa sint?tica totalmente tridimensional.

"N?s descobrimos a forma??o de novas estruturas fascinantes - filamentos ativos autopropulsionados que lembram vermes vivos. Fomos ent?o capazes de desenvolver uma estrutura te?rica que nos permitiu prever e controlar o movimento dos vermes sint?ticos apenas com base em seus comprimentos," explicou Chao.

As cadeias de vermes sint?ticos emergem em condi??es de baixa densidade. Em densidades mais altas, as part?culas formam estruturas semelhantes a folhas e labirintos, perdendo sua tridimensionalidade, mas ainda assim sendo interessante para v?rias aplica??es.

"Embora as aplica??es no mundo real provavelmente ainda estejam distantes no futuro, como esses materiais podem se mover de forma independente, isso pode levar ? capacidade de projetar dispositivos que movem diferentes partes de si mesmos de forma independente, ou ao projeto de enxames de part?culas que podem procurar um alvo, o que pode ter aplica??es na sa?de, em medicamentos e tratamentos dirigidos," disse a professora Tannie Liverpool.

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