Pesquisadores apresentaram em 3 de novembro de 2025 um dispositivo óptico que usa liga metálica líquida para alternar, sob tensão de apenas 1,5 a 3,0 volts, a cor refletida por superfícies nanométricas. A plataforma, descrita na revista Advanced Materials, combina microfluídica em silicone com nanoestruturas de ouro para criar espelhos reconfiguráveis que funcionam tanto no espectro visível quanto no infravermelho.
Como funciona
O sistema é composto por um bloco de PDMS que abriga dois reservatórios: um com uma liga líquida de gálio e índio e outro com solução de hidróxido de sódio. Entre eles, um canal estreito contém um chip recoberto por nanoantenas de ouro sobre uma fina camada isolante, formando ressonadores do tipo LMIM (metal líquido–isolante–metal).
No estado de repouso, o metal permanece no reservatório. Quando aplicada a baixa voltagem, forma-se uma película de óxido na liga, diminuindo sua tensão superficial e fazendo o metal avançar pelo canal até ficar a poucos nanômetros das nanoestruturas de ouro. Esse espelho próximo intensifica a ressonância plasmônica, gerando cor refletiva de alto contraste. Ao inverter a polaridade, o óxido se dissolve, a tensão superficial aumenta e o metal recua, revertendo a cor.
Resultados obtidos
Discos de ouro com diâmetros entre 30 e 100 nm foram testados. Sem o espelho ativo, a superfície exibia tonalidades fracas; com o metal em posição, cada tamanho passou a refletir cores distintas: discos menores produziram tons azul-esverdeados, médios viraram amarelo ou vermelho e os maiores deslocaram a resposta para o infravermelho próximo.
Imagens ocultas, como logotipos universitários e códigos de barras, foram impressas combinando discos de tamanhos diferentes. Elas aparecem apenas com o espelho acionado, sugerindo uso em marcação óptica e recursos anticópia. A mesma arquitetura, substituindo discos por fitas de ouro, ajustou a ressonância para o infravermelho médio, região útil na detecção de água, CO2 e moléculas biológicas.
Imagem: Nanowerk https
Desempenho e aplicações
A troca de estado exige pulsos de microampères, bem abaixo do consumo de um LED, e alcança variações de comprimento de onda de até 200 nm com mudança de refletância de 85%. O dispositivo também realçou defeitos de apenas 10 nm em processos de fabricação, indicando potencial em inspeção de superfícies.
Entre os desafios estão a evaporação do eletrólito e a limitada eficiência do ouro para tons azuis; estudos futuros mencionam encapsulamento e uso de metais como alumínio ou gálio nas nanoestruturas. Mesmo assim, a pesquisa demonstra um caminho prático para telas refletivas de baixo consumo, etiquetas de segurança e sensores ópticos reconfiguráveis sem partes móveis, calor ou pigmentos.
Com informações de Nanowerk
