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

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.

Fonte: Inovação Tecnológica

Cristiane Tavolaro

Sou física, professora e pesquisadora do departamento de física da PUC-SP. Trabalho com Ensino de Física, atuando principalmente em ensino de física moderna, ótica física, acústica e novas tecnologias para o ensino de física. Sou membro fundadora do GoPEF - Grupo de Pesquisa em Ensino de Física da PUC-SP e co-autora do livro paradidático Física Moderna Experimental, editado pela Manole.

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