Parabólica inspirada em teia de aranha para captura 3D de imagens

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/10/2020

A parabólica construída pela equipe incorpora sensores de luz, mas a tecnologia pode ter mais usos.
[Imagem: Sena Huh/Purdue University]

Fotodetectores 3D

Engenheiros usaram alguns recursos arquitetônicos das teias de aranha para desenvolver uma nova tecnologia de sensores de luz 3D com amplas aplicações, a começar por melhores equipamentos de imagens médicas.

"Nós empregamos o design fractal único de uma teia de aranha para desenvolver componentes eletrônicos deformáveis e confiáveis que podem interagir perfeitamente com qualquer superfície curvilínea 3D.

"Por exemplo, demonstramos uma matriz fotodetectora hemisférica, ou em forma de cúpula, que pode detectar tanto a direção quanto a intensidade da luz ao mesmo tempo, como o sistema de visão dos artrópodes, como insetos e crustáceos," disse Chi Hwan Lee, da Universidade Purdue, nos EUA.

A mesma "tecnologia biológica" que permite que as aparentemente delicadas teias de aranha resistam a grandes tempestades permitiu distribuir a tensão induzida externamente por todas as fibras de acordo com a proporção efetiva das dimensões espiral e radial, além de uma capacidade de esticamento que dissipa melhor qualquer força que tenda a distender o sensor parabólico.

Mesmo no caso de cortes em alguns dos fios a estrutura mantém a resistência geral e preserva a função do dispositivo, que não para de funcionar ao menor defeito.

"As arquiteturas optoeletrônicas 3D resultantes são particularmente atraentes para sistemas de fotodetecção que requerem um grande campo de visão e antirreflexão de ângulo amplo, o que será útil para muitos fins de imageamento biomédico e militar," disse o professor Muhammad Alam.

A plataforma permite usar outros tipos de componentes eletrônicos e optoeletrônicos.
[Imagem: Eun Kwang Lee et al. - 10.1002/adma.202004456]

Optoeletrônica 3D

O dispositivo criado pela equipe na verdade demonstra uma plataforma tecnológica que pode integrar um projeto de teia fractal com sensores e componentes eletrônicos hemisféricos, oferecendo assim adaptabilidade mecânica e tolerância a danos contra várias cargas mecânicas - o que pode ter inúmeros usos, de telescópios a retinas artificiais.

"A técnica de montagem apresentada neste trabalho permite a implementação de eletrônicos 2D deformáveis em arquiteturas 3D, o que pode prenunciar novas oportunidades para fazer avançar mais rapidamente o campo dos dispositivos eletrônicos e optoeletrônicos 3D," disse Lee.

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