Uma equipe de pesquisa da Universidade Flinders avançou no estudo do efeito fotostritivo, desenvolvendo filmes finos multiferroicos sem restrições com uma resposta significativa à luz visível. Publicado na ACS Nano, o estudo demonstra a capacidade de controlar a deformação mecânica em materiais usando luz de baixa energia, oferecendo novas abordagens para o desenvolvimento de microdispositivos acionados por luz.
O efeito fotostritivo, que converte diretamente a energia dos fótons em movimento mecânico, tem sido estudado em uma variedade de materiais desde sua descoberta na década de 1960. O Dr. Pankaj Sharma, Professor Sênior de Física, observou: "Ferroelétricos têm se mostrado promissores, mas têm se limitado principalmente à luz ultravioleta, e filmes finos epitaxiais são ligados ao substrato". Os filmes finos de ferrita de bismuto nanoestruturados da equipe de pesquisa, cultivados usando um processo de pirólise por spray, exibem deformação fotostritiva recorde sob irradiação de luz visível.
Este filme ferroelétrico sem restrições utiliza um material de ferrita de bismuto multiferróico com estrutura de perovskita e propriedades ferroelétricas à temperatura ambiente. O pesquisador de pós-doutorado Dr. Haoze Zhang afirmou: "Esses materiais podem lançar as bases para atuadores controlados por luz, sensores sem fio e sistemas optomecânicos autoalimentados". A densa rede de paredes de domínio nos filmes de nanocristais separa efetivamente os portadores fotogerados sob iluminação, permitindo que os nanocristais se movam com mais liberdade e gerem uma forte resposta eletromecânica.
Pesquisas demonstraram que o efeito fotostritivo desses filmes ferroelétricos sem restrições é cinco vezes maior do que o de materiais a granel, rivalizando com o desempenho de perovskitas de haleto avançadas, evitando problemas de estabilidade e toxicidade. Ao ajustar o comprimento de onda e a intensidade da luz, os pesquisadores alcançaram o controle preciso das propriedades piezoelétricas e ferroelétricas do material. O Dr. Sharma enfatizou: "A luz pode controlar com precisão a estrutura interna e a resposta eletrônica desses filmes, sugerindo que futuros microdispositivos poderão ser acionados inteiramente por luz".
Este filme ferroelétrico irrestrito, baseado no efeito fotostritivo, fornece uma nova plataforma para o desenvolvimento de nanodispositivos energeticamente eficientes e tem aplicações potenciais em áreas como atuadores controlados por luz e sensores sem fio.
