Une scène à longueur d'onde contrôlée avec des pattes en accordéon contenant des nanotiges d'or (à gauche) et des nanosphères d'or (à droite). La séquence d'éclairage par des diodes électroluminescentes (DEL) positionnées à côté de chaque pied (non représenté sur les photographies) contrôle à distance l'angle d'inclinaison et la hauteur de la scène. Crédit :Sumeet Mishra.
Des chercheurs de la North Carolina State University ont mis au point une nouvelle technique qui tire parti des nanoparticules d'or pour déclencher le déploiement séquentiel de structures tridimensionnelles à l'aide de différentes longueurs d'onde de lumière.
Spécifiquement, la technique utilise le fait que différentes formes de nanoparticules d'or convertissent différentes longueurs d'onde de lumière en chaleur.
Dans ce cas, les chercheurs ont intégré des nanosphères et des nanotiges d'or dans différentes zones d'un polymère à mémoire de forme. Le polymère peut ensuite être plié dans une forme souhaitée. Lorsqu'il est exposé à des longueurs d'onde lumineuses de 530 nanomètres (nm), ou feu vert, les plis de la partie incrustée de nanosphères se déplient. Lorsqu'il est exposé à des longueurs d'onde de 860 nm, ou proche infrarouge, les régions incrustées de nanotiges se déploient.
"Cette approche peut être utilisée à température ambiante, et permet une grande flexibilité, puisque vous pouvez contrôler la longueur d'onde à laquelle le matériau répond en manipulant la forme des nanoparticules d'or, " dit Joe Tracy, un professeur agrégé de science et d'ingénierie des matériaux à NC State et auteur correspondant d'un article décrivant le travail.
"C'est une avancée importante car elle relie directement les propriétés optiques accordables des nanoparticules de métaux nobles au déclenchement à distance de processus séquentiels pour des applications en robotique douce, tels que les implants biomédicaux, " dit Tracy.
Une technique connexe développée à NC State pour diriger le pliage séquentiel consiste à placer des encres colorées sur une face de polymères pré-étirés, qui chauffent et se plient lorsqu'ils sont exposés à différentes longueurs d'onde de lumière.
Le papier, "Activation séquentielle de polymères à mémoire de forme par chauffage photothermique sélectif en longueur d'onde de nanosphères d'or et de nanotiges, " est publié dans la revue Nanomatériaux appliqués .