Empa Os investigadores desenvolveram um material à base de celulose que permite a impressão 3D de sensores e ecrãs biodegradáveis. A mistura de nanotubos de carbono de água de hidroxipropilcelulose e anofibrilas de celulose muda de cor quando aquecida ou esticada – sem a adição de pigmentos.

O HPC forma cristais líquidos que reflectem cores diferentes dependendo da sua estrutura e concentração, apesar de serem incolores. Este fenómeno, conhecido como coloração estrutural, é encontrado na natureza em penas de pavão, asas de borboleta e pele de camaleão. A cor dos cristais líquidos de HPC muda com a concentração e a temperatura.

Os investigadores liderados por Gustav Nyström suplementaram a mistura HPC-água com 0,1 por cento em massa de nanotubos de carbono, tornando-a eletricamente condutora. Isto permitiu-lhes controlar a cor dos cristais líquidos através da aplicação de uma tensão eléctrica. Além disso, o carbono intensificou as cores. Ao adicionar nanofibras de celulose, a mistura pode ser impressa em 3D.

Os cientistas criaram várias aplicações, incluindo um sensor de tensão que muda de cor em função da deformação e um visor simples, controlado eletricamente.

“O nosso laboratório já desenvolveu diferentes componentes electrónicos descartáveis baseados em celulose, tais como baterias e sensores”, diz Xavier Aeby, coautor do estudo. “Esta é a primeira vez que conseguimos desenvolver um ecrã à base de celulose”.

O chefe do laboratório, Nyström, espera descobrir outras aplicações para a tinta à base de celulose, como a eletrónica biodegradável e a Internet das Coisas.

“Os materiais sustentáveis que podem ser impressos em 3D são de grande interesse, especialmente para aplicações em eletrónica biodegradável e na Internet das Coisas”, diz Nyström, chefe do laboratório. “Ainda há muitas questões em aberto sobre como a coloração estrutural é gerada e como ela muda com diferentes aditivos e condições ambientais.”