Quer se trate de uma máquina, edifício ou aeronave, é sempre útil saber se um componente está sujeito a esforços mecânicos. Um novo material utiliza algas emissoras de luz integradas para informar os inspetores de forma rápida e fácil. A substância experimental, desenvolvida por cientistas da Universidade da Califórnia, em San Diego, é feita principalmente de polímeros à base de algas marinhas, chamados alginatos, combinados com algas unicelulares vivas, chamadas dinoflagelados. Ele também contém um polímero chamado diacrilato de poli(etilenoglicol) para ajudá-lo a suportar cargas pesadas.

Imagem de uma estrutura parcialmente impressa em 3D feita de materiais bioluminescentes/UC San Diego Jacobs School of Engineering

No oceano, os dinoflagelados produzem flashes de luz para deter predadores. Em pequenas estruturas impressas em 3D com o novo material, elas também brilham quando o material é comprimido, esticado ou torcido – quanto maior o estresse mecânico, mais brilhante será a luz.

É importante ressaltar que os sensores de tensão mecânica feitos deste material não requerem nenhuma fonte de alimentação ou eletrônica. Ainda assim, os dinoflagelados requerem ciclos regulares de luz e escuridão para poderem fotossintetizar – a energia obtida com a luz é usada para produzir bioluminescência no escuro. Até agora, as estruturas impressas em 3D requerem pouca manutenção e podem funcionar durante cerca de cinco meses em “condições adversas”.

Uma vez mais desenvolvido, é concebível que este material também possa ter aplicações em áreas como robótica suave ou implantes médicos, que utilizam sinais luminosos para libertar cargas úteis de medicamentos ou administrar tratamentos.

“O trabalho atual demonstra uma maneira simples de combinar componentes vivos e não vivos para criar novos materiais que sejam autossustentáveis ​​e sensíveis aos estímulos mecânicos fundamentais encontrados na natureza”, disse Chenghai Li, estudante de doutorado no laboratório do professor Shengqiang Cai, autor sênior do estudo.

Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista Science Advances. No vídeo abaixo, podemos ver uma estrutura feita desse material brilhando.