Tecnologia qumica usa luz para gravar e apagar imagens 3D

Informtica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 02/09/2024

Imagens 3D reais

Qumicos apresentaram uma nova tecnologia inusitada para apresentar imagens 3D no espao real, no interior de um cubo slido feito de um polmero semitransparente.

Em uma matriz de polmero, eles incorporaram fotointerruptores moleculares chamados azo-BF2, uma molcula orgnica que possui uma propriedade nica: Quando exposta luz, ela muda sua forma molecular. O efeito que, sob o comprimento de onda correto, essas molculas mudam de cor.

Usando diferentes cores de luz, o material muda reversivelmente de azul para vermelho e para roxo. Usando essa tcnica, os pesquisadores imprimiram vrias imagens em um cubo, incluindo animais, peas de xadrez e at um gato em movimento.

A gravao base de luz permanece no polmero, mas pode ser apagada usando calor, deixando o material pronto para um novo uso.

Assim, o cubo de polmero se transforma nos primrdios de uma tela 3D. Embora no d ainda para pensar em uma tela 3D de celular, computador ou TV, a equipe acredita que a tecnologia pode ser til em qualquer situao em que seja importante ter dados visuais detalhados e precisos em um formato compacto e facilmente personalizvel.

“Isso como uma impresso 3D reversvel,” disse Ivan Aprahamian, da Universidade Darmouth, nos EUA. “Voc pode pegar qualquer polmero que tenha as propriedades pticas ideais, ou seja, que seja translcido, e aprimor-lo com nossa chave qumica. Agora esse polmero uma tela 3D. Voc no precisa de headsets de realidade virtual ou instrumentao complicada. Tudo o que voc precisa do pedao certo de plstico e da nossa tecnologia.”

Teste da tecnologia.
[Imagem: Sara Patch/Ivan Aprahamian Lab]

Tela 3D qumica

As tecnologias atuais de criao de telas 3D tipicamente envolvem conjuntos de cristais lquidos ou vrios componentes mveis, como microespelhos MEMS ou LEDs rotativos. Aqui, tudo de estado slido e imvel.

A tecnologia qumica consiste em um interruptor acionado por luz, um composto chamado azobenzeno, que reage luz, unido a outro composto, o difluoreto de boro, que melhora as propriedades pticas do interruptor.

Uma vez integrado a um polmero, o fotointerruptor reage aos comprimentos de onda de luz vermelha e azul emitidos por um projetor. A luz vermelha funciona como tinta, ativando o aditivo qumico para criar a imagem. Para apag-la pode-se usar calor ou luz azul.

O projetor ilumina o polmero de diferentes ngulos, com vrios padres de luz, ativando o composto qumico fotossensvel. Repetindo o processo, criando vrias camadas, pode-se ento criar padres 3D, como j se faz hoje com algumas tecnologias de imagens mdicas.

A equipe agora planeja aumentar o nmero de cores de sua tela 3D de estado slido, mas afirma que a tecnologia em seu estgio atual j pode ser til para gerar imagens 3D para educao e at mesmo para criar arte.

“A ampliao [do tamanho das telas] requer o ajuste das propriedades do interruptor qumico para melhorar a resoluo, o contraste e a taxa de atualizao,” disse Alex Lippert, da Universidade Metodista do Sul, tambm nos EUA. “O sistema do projetor pode, em princpio, ser ampliado e desenvolvido em um sistema pronto para uso com hardware automatizado e software associado para facilidade de uso.”

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