Mechanochromic detection for soft opto-magnetic actuators
Güell-Grau, Pau (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Escudero Villa, Pedro Fernando (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Perdikos, Filippos Giannis (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
López-Barbera, José Francisco (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament de Física)
Pascual-Izarra, Carlos (ALBA Laboratori de Llum de Sincrotró)
Villa, Rosa (Institut de Microelectrònica de Barcelona)
Nogués, Josep (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Sepúlveda, Borja (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Alvarez, Mar (Institut de Microelectrònica de Barcelona)

Data:	2021
Resum:	New multi-stimuli responsive materials are required in smart systems applications to overcome current limitations in remote actuation and to achieve versatile operation in inaccessible environments. The incorporation of detection mechanisms to quantify in real time the response to external stimuli is crucial for the development of automated systems. Here, we present the first wireless opto-magnetic actuator with mechanochromic response. The device, based on a nanostructured-iron (Fe) layer transferred onto suspended elastomer structures with a periodically corrugated backside, can be actuated both optically (in a broadband spectral range) and magnetically. The combined opto-magnetic stimulus can accurately modulate the mechanical response (strength and direction) of the device. The structural coloration generated at the corrugated back surface enables to easily map and quantify, in 2D, the mechanical deflections by analyzing in real time the hue changes of images taken using a conventional RGB smartphone camera, with a precision of 0. 05°. We demonstrate the independent and synergetic optical and magnetic actuation and detection with a detection limit of 1. 8 mW·cm -2 and 0. 34 mT, respectively. The simple operation, versatility, and cost-effectiveness of the wireless multiactuated device with highly sensitive mechanochromic mapping paves the way to a new generation of wirelessly controlled smart systems.
Ajuts:	Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2017/SGR-292 Ministerio de Ciencia e Innovación PID2019-106229RB-I00 Ministerio de Ciencia e Innovación RTI2018-096786-B-I00 Ministerio de Ciencia e Innovación SEV-2017-0706 Ministerio de Ciencia e Innovación MAT2016-77391-R Ministerio de Ciencia e Innovación PCIN2016-093 Ministerio de Ciencia e Innovación DPI2015-68197-R Ministerio de Ciencia e Innovación RyC2013-14479
Nota:	Altres ajuts: ICN2 is funded by the CERCA programme/Generalitat de Catalunya.
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Mechanochromic ; Structural coloration ; Opto-magnetic ; Soft actuator ; Smart sensing
Publicat a:	ACS applied materials & interfaces, Vol. 13, issue 40 (Oct. 2021) , p. 47871-47881, ISSN 1944-8252

DOI: 10.1021/acsami.1c11710
PMID: 34597022

11 p, 6.0 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > El Sincrotró ALBA
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats