La pince optique à côté des mandibules d'une fourmi Formica polyctena pour comparaison (image composite au microscope électronique à balayage (MEB) avec des couleurs ajoutées). Les deux mâchoires (rouge) se ferment lorsque la lumière est envoyée à travers les fibres optiques (bleu clair) qui ont un diamètre de 125 microns, comparable au diamètre d'un cheveu humain. (Source :UW Physics) Crédit :UW Physics
Chercheurs à la Faculté de Physique, Université de Varsovie, a utilisé la technologie des élastomères à cristaux liquides pour démontrer une série de micro-outils développés sur des fibres optiques. Les pinces de 200 micromètres sont commandées à distance, sans câblage électrique ni tuyauterie pneumatique, avec la lumière verte délivrée à travers les fibres, l'énergie lumineuse absorbée est directement convertie en action des mâchoires de la pince.
Saisir des objets est une compétence fondamentale pour les organismes vivants, des rotifères microscopiques, grâce à l'étonnante dextérité de la main humaine, aux mâchoires de baleines prédatrices et aux tentacules mous de calmars géants, et est également vital pour de nombreuses technologies en constante diminution. Pinces mécaniques, alimenté par électrique, pneumatique, servos hydrauliques ou piézoélectriques, sont utilisés à des échelles jusqu'au millimètre, mais leur complexité et leur besoin de transmission de force empêchent la miniaturisation.
Chercheurs de la Faculté de physique de l'Université de Varsovie avec des collègues de l'Université des sciences et technologies AGH de Cracovie, La Pologne a maintenant utilisé des microstructures en élastomère à cristaux liquides qui peuvent changer de forme en réponse à la lumière pour construire un micro-outil alimenté par la lumière, une pince optique. L'appareil a été construit en faisant pousser deux mâchoires de flexion sur les pointes de fibres optiques de la taille d'un cheveu.
Les élastomères cristallins liquides (LCE) sont des matériaux intelligents qui peuvent changer de forme de manière réversible sous un éclairage avec de la lumière visible. Dans leur prototype, les scientifiques ont combiné les LCE alimentés par la lumière avec une nouvelle méthode de fabrication de structures à l'échelle micrométrique :lorsque la lumière UV est envoyée à travers la fibre optique, une structure en forme de cône se développe à l'extrémité de la fibre. La réponse mécanique induite par la lumière de la microstructure ainsi développée dépend de l'orientation des molécules à l'intérieur de l'élément élastomère et peut être contrôlée pour obtenir des micro-actionneurs en flexion ou en contraction. La nouvelle technique de croissance des élastomères offre facilement une variété d'échelles micrométriques, structures fonctionnelles télécommandées, éléments constitutifs de la micro-boîte à outils.
