Uma equipe da Sociedade Max Planck e da Universidade Nacional de Singapura desenvolveu uma técnica de montagem optofluídica para permitir a fabricação 3D de micro/nanomateriais
2026-01-29 13:49
Fonte:Sociedade Max Planck
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Uma equipe de cientistas do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, na Alemanha, e da Universidade Nacional de Singapura alcançou recentemente um grande avanço no campo da fabricação tridimensional em micro e nanoescala. Eles desenvolveram um novo método chamado "montagem fotofluídica", que utiliza com sucesso uma variedade de materiais particulados, incluindo metais, óxidos metálicos, materiais de carbono e semicondutores, para construir diretamente micro e nanoestruturas tridimensionais complexas, rompendo a antiga limitação de depender de materiais poliméricos únicos nessa área. Os resultados da pesquisa foram publicados na renomada revista acadêmica *Nature* em 28 de janeiro de 2026.

由二氧化硅颗粒组装而成的悬垂羊角面包状微结构的扫描电镜图像,该微结构具有三维曲面

O princípio fundamental dessa tecnologia reside na manipulação precisa do "fluxo fotocatalítico". A equipe de pesquisa utiliza um laser de femtosegundo focado em um líquido contendo partículas dispersas para criar um ponto quente localizado. Esse gradiente térmico induz um fluxo microfluídico forte e direcional, guiando ativamente partículas específicas distribuídas aleatoriamente na solução. No experimento, os pesquisadores pré-fabricaram um micromolde de polímero com minúsculas aberturas (semelhante a uma forma de bolo). Ao posicionar o laser com precisão próximo às aberturas, o efeito fotofluídico "fornece" as partículas-alvo e as acumula no espaço interno do molde.

Após a montagem das micropartículas, o molde de polímero pode ser removido em uma etapa subsequente para obter uma microestrutura tridimensional autossustentável com formato preciso, composta inteiramente do material-alvo. A principal vantagem deste método reside na sua ampla aplicabilidade a diferentes materiais e na flexibilidade de forma. As micropartículas são unidas por fortes forças de van der Waals, garantindo a estabilidade mecânica da estrutura sem a necessidade de ligações químicas, o que permite a construção de diversas formas, desde cubos e esferas até formas mais complexas.

Esta pesquisa representa um avanço crucial na tecnologia de micro/nanofabricação. A equipe de pesquisa demonstrou com sucesso a aplicação desta tecnologia em dispositivos funcionais, como a fabricação de microválvulas para separação de partículas por tamanho em microcanais e microrrobôs multifuncionais que podem ser acionados por luz ou campos magnéticos. Conforme resumem os autores, a tecnologia de montagem fotofluídica supera as limitações materiais da polimerização tradicional de dois fótons, abrindo novas portas para futuros microrrobôs multifuncionais, tecnologias em microescala e muitas outras aplicações de ponta.

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