O nouă lucrare, intitulată „Highly Stretchable Membranes and Robust Liquid Marbles Based on Electromechanically Stabilized Aero-GaN Tetrapodal Networks” („Membrane foarte extensibile și bile de lichid robuste, bazate pe rețele tetrapodale de aero-GaN stabilizate electromecanic”), a fost realizată de cercetători de la Centrul Național de Studiu și Testare a Materialelor din cadrul Universității Tehnice a Moldovei, în colaborare cu Institutul de Chimie Macromoleculară „Petru Poni” din Iași, și publicată în prestigioasa revistă Materials Horizons: https://doi.org/10.1039/d6mh00827e

La baza cercetării se află un concept nou, pe care îl numim blocare electromecanică (electromechanical locking).

Cum poate fi explicat acest fenomen în termeni simpli?

Să ne imaginăm un număr foarte mare de piese microscopice, goale în interior și prevăzute cu patru brațe. Ajunse la suprafața apei, acestea se întrepătrund spontan și formează o rețea care reprezintă o membrană poroasă.

Atunci când această rețea este deformată, în microstructurile semiconductoare sunt induse sarcini electrice. Atracția dintre sarcinile electrice de semn opus contribuie la menținerea ansamblului, conferindu-i stabilitate și rezistență. Tocmai această interacțiune sinergică dintre arhitectura spațială a pieselor, deformarea lor mecanică și sarcinile electrice induse reprezintă esența fenomenului de blocare electromecanică.

Pe baza acestui principiu am obținut membrane anorganice foarte extensibile, precum și bile de lichid — picături învelite într-un strat protector de microstructuri — capabile să suporte deformări semnificative și să își recapete forma.

Conceptul deschide perspective pentru elaborarea unei noi generații de materiale adaptive, cu potențiale aplicații în biomedicină, microfluidică, senzori, robotică și sisteme funcționale inteligente.

Este un pas de la simpla asamblare a microstructurilor spre proiectarea unor materiale în care arhitectura spațială, deformarea mecanică și sarcinile electrice induse conlucrează pentru a asigura stabilitate și a genera funcționalități noi.