Cientistas estruturam polímeros utilizando raios laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/05/2004

Quando os cientistas do Institute for Applied Polymer Research começaram a demonstração do seu mais novo equipamento de fabricação de componentes óticos a laser, mais parecia que havia começado um show musical, com belíssimas luzes projetadas na parede.

O show começa com um flash de luz azul-esverdeada. Mas, enquanto os espectadores se admiram com as luzes na parede, ao nível microscópico longas cadeias de macromoléculas arranjam-se autonomamente em um complicado padrão. As moléculas ascendem para formar "montanhas" de alguns micrômetros de altura, separadas por vales de dimensões semelhantes.

Quando o laser é desligado, as cadeias se solidificam, formando uma camada estável e ordenada sobre uma área de alguns micrômetros quadrados. A malha em miniatura, dependendo de sua estrutura, pode ser empregada como um componente ótico para difundir, separar ou focar feixes de raios laser, podendo ser utilizada em uma ampla variedade de aplicações óticas e de comunicações.

A grande vantagem do novo processo é que a estrutura é construída e ordenada utilizando-se apenas a luz do laser. "Nós utilizamos processos holográficos para estruturar componentes óticos," explica o Dr. Joachim Stumpe, coordenador da pesquisa. "A interferência criada pela superposição de dois ou mais feixes de laser produz uma luminância característica e um padrão de polarização."

Filmes de polímero fotosensitivos são estimulados com a luz, fazendo com que as macromoléculas migrem rapidamente para áreas claras ou estabeleçam áreas escuras. O movimento das moléculas é causado por grupos moleculares fotosensitivos que se projetam acima das cadeias de polímero como se fossem pequenos pêlos. Quando eles são expostos à luz, eles começam a se curvar e esticar em um ciclo contínuo, movendo-se como cobras.

Os pesquisadores conseguem superpor várias estruturas umas sobre as outras ajustando o ângulo de incidência do laser sobre o filme de polímero. O padrão resultante também pode ser apagado e reescrito.

Os padrões formados pelo laser podem ser utilizados para transferir a estrutura para metal, cerâmica ou outros materiais plásticos, o que dá mais possibilidade de aplicação do processo.