Uma equipe do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, nos EUA, desenvolveu uma maneira de imprimir estruturas tridimensionais compostas inteiramente de líquidos.

Usando uma impressora 3D modificada, Joe Forth e seus colegas injetaram finos jatos de água - eles os chamam de fios - em óleo de silicone, esculpindo tubos feitos de um líquido dentro de outro líquido.

A impressora 3D de líquidos injeta fios de água em um surfactante especial feito com nanopartículas que travam a água no lugar. O surfactante, essencialmente sabão, impede que os tubos se quebrem em gotículas. O surfactante é tão eficiente nisso que a equipe o chama de supersabão de nanopartículas.

O supersabão foi fabricado dispersando nanopartículas de ouro em água e ligantes de polímero em óleo. As nanopartículas de ouro e os ligantes poliméricos tendem a se ligar uns aos outros, mas também querem permanecer em seus respectivos meios de água e óleo.

Logo após a água ser injetada no óleo, dezenas de ligantes no óleo se ligam a nanopartículas individuais na água, essencialmente vitrificando, o que estabiliza a interface entre o óleo e a água e trava as estruturas líquidas no lugar. O resultado são estruturas líquidas dispersas em meio líquido, tudo estável.

Nós podemos espremer o líquido de uma agulha e colocar fios de água em qualquer lugar que quisermos em três dimensões. Também podemos tocar o material com uma força externa, que momentaneamente quebra a estabilidade do supersabão e muda a forma dos fios de água. As estruturas são infinitamente reconfiguráveis, disse Forth.

A impressão de água em óleo usa um supersabão: As nanopartículas de ouro na água se combinam com ligantes poliméricos no óleo para formar um filme elástico na interface, travando a estrutura no lugar. [Imagem: Berkeley Lab]

A equipe imprimiu fios líquidos entre 10 micrômetros e 1 milímetro de diâmetro, e em uma variedade de formas espiraladas e ramificadas de até vários metros de comprimento. Outra vantagem é que o material pode se adaptar ao ambiente e mudar repetidamente de forma.

Forth acredita que seu material totalmente líquido poderá ser usado para construir eletrônicos líquidos que alimentem aparelhos flexíveis e elásticos.

Ele também prevê a possibilidade de ajustar quimicamente os tubos e as moléculas fluindo através deles, levando a novas maneiras de separar moléculas ou entregar precisamente blocos de construção em nanoescala para compostos em processo de fabricação.

É uma nova classe de material que pode se reconfigurar, e tem o potencial de ser personalizado em recipientes de reação líquidos para muitos usos, da síntese química e transporte de íons até a catálise, acrescentou o professor Thomas Russell, coordenador da equipe.