Pesquisadores da Universidade de Aalto e Paris Tech colocadas gotas de água contendo nanopartículas magnéticas em água fortes superfícies repelentes e tê-los feito alinhar em várias estruturas estáticas e dinâmicas utilizando campos magnéticos periodicamente oscilantes.
Esta é a primeira vez que os investigadores demonstraram mudança reversível entre estático e dinâmico de auto-montagem.
"Estamos realizando esta linha de pesquisa porque abre um caminho para criar novos sistemas e materiais sensíveis e inteligentes", disse o Dr. Robin Ras da Universidade de Aalto.
A auto-montagem é um processo no qual vários componentes de formar estruturas organizadas ou padrões sem direcção externa.
O processo é muito interessante tanto para os cientistas e da indústria, porque muitos sistemas naturais dependem de estruturas auto-organizadas e podem inspirar ainda mais aplicações tecnológicas.
"A formação da estrutura pode ser estático, impulsionado pela minimização de energia, ou dinâmica, impulsionada pela alimentação de energia contínua. Ao longo dos anos conseguimos criar materiais funcionais com base em hierarquias auto-organizadas estáticas.
Este modelo de sistema abre o caminho para materiais dinâmicos ainda mais versáteis, onde as estruturas são formadas pela alimentação de energia ", disse Academia Professor Olli Ikkala.
Ao utilizar o novo sistema modelo, os investigadores demonstraram que o padrão de gotas estáticas podem transformar reversivelmente os dinâmicos em que a energia é alimentada para o sistema através de um campo magnético oscilante.
Magneticamente acionado divisão gota
Self-assembly of magnetic droplets on a superhydrophobic surface
Observou-se a transição de ser complexo e os padrões mais complicados surgiu quando a alimentação de energia é apenas o suficiente para entrar no regime de auto-montagem dinâmica.
Reversible switching between static and dynamic self-assembly of magnetic droplets
A auto-montagem de gotas magnéticas sobre uma superfície hidrofóbicas
Além do disco ciência por trás de auto-montagem, os padrões de gotículas também são visualmente atraente.
"Em alguns modelos, o movimento das gotículas se assemelha ao de dança. Achamos simplesmente lindo", disse Dr. Jaakko Timonen.
Comutação reversível entre estática e dinâmica auto-montagem de gotas magnéticas
Este trabalho é parte da tese de doutorado recém-concluído de Jaakko Timonen no Departamento de Física Aplicada da Universidade Aalto. É uma pesquisa multidisciplinar, combinando expertize na síntese de nanopartículas magnéticas, as superfícies hidrofóbicas, e compreensão em profundidade da auto-assembléias.
"Ampla expertize da Jaakko Timonen foi fundamental na combinação de três campos aparentemente não relacionados: nanopartículas de água revestimentos repelentes magnéticos e auto-montagem", disse Dr. Ras.
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