Pesquisadores da Universidade de Stanford, nos EUA, criaram um material flexível que muda de cor e textura em segundos, em um avanço inspirado na camuflagem de polvos e lulas. A estrutura responde à água, forma padrões reversíveis em escala nanométrica e pode até reproduzir superfícies realistas. No futuro, sistemas com IA podem ajudar o material a se misturar ao ambiente automaticamente.
A descoberta, publicada na Nature, chama atenção porque não mexe apenas com a cor. Ela também altera o relevo da superfície. Isso aproxima a tecnologia da habilidade de animais marinhos que conseguem mudar o visual da pele quase instantaneamente para enganar predadores, caçar ou se esconder.
Como o material funciona
A equipe combinou litografia por feixe de elétrons com um filme de polímero sensível à água. Quando certas áreas recebem o feixe, elas passam a absorver água de formas diferentes. Isso faz o material inchar de maneira controlada.
O resultado são padrões detalhados que só aparecem quando o filme fica molhado. Quando seco, ele permanece totalmente plano. Ao receber água, ganha relevo, textura e novas propriedades visuais.
Relevo menor que um fio de cabelo
Os pesquisadores afirmam que conseguem formar estruturas menores que um fio de cabelo humano. Esse nível de precisão permite controlar a topografia do material em escala microscópica.
Siddharth Doshi, doutorando em ciência e engenharia de materiais em Stanford e primeiro autor do estudo, destacou a importância dessa capacidade. “Texturas são cruciais para a forma como experimentamos objetos, tanto em como eles parecem quanto em como são sentidos”, afirmou.
Ele acrescentou que animais conseguem mudar fisicamente o próprio corpo em escala próxima ao mícron. Agora, de acordo com ele, os cientistas também conseguem controlar a topografia de um material nessa mesma faixa.
Da surpresa no laboratório ao efeito visual
A pista para o avanço surgiu por acaso. Em um experimento anterior, Doshi analisou nanoestruturas em um filme de polímero com um microscópio eletrônico de varredura. Assim, em vez de descartar as amostras, ele as reutilizou depois.
Nos testes seguintes, as áreas expostas antes ao feixe de elétrons passaram a se comportar de modo diferente e exibiram cores distintas. “Percebemos que podíamos usar esses feixes de elétrons para controlar a topografia em escalas muito finas”, disse Doshi.
Do plano ao 3D
A técnica permite criar detalhes impressionantes. A equipe produziu até uma versão minúscula do El Capitan, formação rochosa famosa de Yosemite. Assim, quando seca, a superfície fica lisa. Ao receber água, a estrutura se ergue e forma um relevo tridimensional.
Os pesquisadores também controlam como o material reflete a luz. Com isso, conseguem alternar entre acabamento brilhante e fosco. De acordo com a equipe, o efeito visual pode superar o de telas atuais.
Porém, o processo é reversível. Isso porque um solvente parecido com álcool remove a água e devolve o filme ao estado plano.
Cores dinâmicas e novas aplicações
Ao adicionar finas camadas metálicas nas duas faces do polímero, a equipe também criou estruturas conhecidas como ressonadores de Fabry-Pérot. Elas selecionam comprimentos de onda específicos da luz. Assim, quando o filme expande ou contrai, as cores mudam.
Mark Brongersma, professor de ciência e engenharia de materiais em Stanford e um dos autores seniores, resumiu o potencial. “Ao controlar dinamicamente a espessura e a topografia de um filme polimérico, é possível obter uma enorme variedade de belas cores e texturas”, afirmou.
O que isso pode mudar
A tecnologia pode abrir caminho para novos sistemas de camuflagem para humanos e robôs, além de telas flexíveis para dispositivos vestíveis. Além disso, também pode ajudar áreas como nanofotônica, óptica, bioengenharia e robótica, por exemplo.
Hoje, o ajuste de cor e textura ainda exige controle manual de água e solvente. Porém, a equipe quer automatizar isso com visão computacional e redes neurais. A meta é fazer o material comparar sua aparência com o ambiente e se adaptar em tempo real. Ou seja, sem intervenção humana.
É editor-chefe, repórter e copywriter, escrevendo sobre espaço, tecnologia e, às vezes, sobre outros temas da cultura nerd. Grande entusiasta da astronomia, também é interessado em exploração espacial e fã de Star Trek.
