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A impressão 4D de elastômeros de cristal líquido (LCEs) por meio de escrita direta de tinta abriu grandes oportunidades para criar atuações responsivas a estímulos para aplicações como robótica suave. No entanto, a maioria dos LCEs impressos em 4D está limitada à atuação térmica e à morphing de forma fixa, o que representa um desafio para alcançar múltiplas funcionalidades programáveis e reprogramabilidade. Aqui, uma tinta composta de nanocristais de titânio (TiNC)/LCE fotochromática imprimível em 4D é desenvolvida, permitindo o fotorocismo e fotoatuação reprogramáveis de uma única arquitetura impressa em 4D. O composto TiNC/LCE impresso exibe uma variação de cor reversível entre branco e preto em resposta à irradiação ultravioleta (UV) e exposição ao oxigênio. Após irradiação na faixa do infravermelho próximo (NIR), a região irradiada com UV pode sofrer atuação fototérmica, permitindo uma apreensão robusta e levantamento de peso. Controlando com precisão o design estrutural e a irradiação da luz, o objeto TiNC/LCE impresso em 4D pode ser programado, apagado e reprogramado global ou localmente para alcançar padrões de cor fotocontroláveis e construções de estruturas 3D desejáveis, como padrões de código de barras e estruturas inspiradas em origami e kirigami. Este trabalho fornece um conceito inovador para projetar e engenheirar estruturas adaptativas com funcionalidades multifuncionais exclusivas e ajustáveis, que têm aplicações potenciais em robótica suave biomimética, engenharia de construção inteligente, camuflagem, armazenamento de informações em múltiplos níveis, etc.
Chen et al. (Ter,) estudaram essa questão.