Le pinze ottiche accanto alle mandibole di una formica polyctena per confronto (immagine al microscopio elettronico a scansione composito (SEM) con colori aggiunti). Le due ganasce (rosse) si chiudono quando la luce viene inviata attraverso le fibre ottiche (celeste) che hanno il diametro di 125 micron, paragonabile al diametro di un capello umano. (Fonte:UW Physics) Credito:UW Physics
Ricercatori presso la Facoltà di Fisica, Università di Varsavia, ha utilizzato la tecnologia degli elastomeri a cristalli liquidi per dimostrare una serie di micro-strumenti cresciuti su fibre ottiche. Le pinze da 200 micrometri sono controllate a distanza, senza cablaggio elettrico o tubo pneumatico, con la luce verde erogata attraverso le fibre, l'energia luminosa assorbita viene convertita direttamente nell'azione delle ganasce di presa.
La presa di oggetti è un'abilità fondamentale per gli organismi viventi, dai microscopici rotiferi, attraverso la sorprendente destrezza della mano umana, alle fauci delle balene predatrici e ai morbidi tentacoli dei calamari giganti, ed è anche vitale per molte tecnologie in costante calo. pinze meccaniche, alimentato da elettrico, pneumatico, servi idraulici o piezoelettrici, sono utilizzati su scale fino a millimetri, ma la loro complessità e la necessità di trasmissione della forza impediscono la miniaturizzazione.
Ricercatori della Facoltà di Fisica dell'Università di Varsavia con i colleghi dell'AGH University of Science and Technology di Cracovia, La Polonia ha ora utilizzato microstrutture di elastomeri a cristalli liquidi che possono cambiare forma in risposta alla luce per costruire un micro-strumento alimentato dalla luce:pinze ottiche. Il dispositivo è stato costruito facendo crescere due ganasce pieghevoli sulle punte di fibre ottiche delle dimensioni di un capello.
Gli elastomeri cristallini liquidi (LCE) sono materiali intelligenti che possono cambiare forma in modo reversibile sotto l'illuminazione con luce visibile. Nel loro prototipo, gli scienziati hanno combinato gli LCE alimentati dalla luce con un nuovo metodo di fabbricazione di strutture su scala micrometrica:quando la luce UV viene inviata attraverso la fibra ottica, una struttura a forma di cono cresce sulla punta della fibra. La risposta meccanica indotta dalla luce della microstruttura così cresciuta dipende dall'orientamento delle molecole all'interno dell'elemento elastomerico e può essere controllata per ottenere microattuatori piegati o contratti. La nuova tecnica di crescita degli elastomeri offre prontamente una varietà di scala micrometrica, strutture funzionali controllate a distanza:elementi costitutivi della cassetta degli attrezzi.
