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Pesquisa cria ‘superisopor’ de metal com elasticidade da borracha

Um novo tipo de material ultraleve, com um centésimo da densidade do isopor, combina a resistência dos metais com a elasticidade da borracha.

O produto, criado em pesquisas financiadas pela Boeing e pela GM, promete aplicações que vão de amortecimento de choque a baterias elétricas sofisticadas.

     
O novo material (O novo material (em cima da flor) mostrou ser resistente e tem apenas 1% da densidade do isopor
O novo material (em cima da flor) mostrou ser resistente e tem apenas 1% da densidade do isopor

Composto por hastes tubulares microscópicas de níquel, o material foi capaz de retomar 98% de sua forma original após ser comprimido a 50% de seu tamanho.

Cientistas dos Laboratórios HRL (centro de pesquisa que as duas empresas mantêm na Califórnia) descrevem essa microarmação metálica em estudo na revista "Science".

"A tabela periódica tem um número limitado de elementos, e e a ciência já está esgotando as possibilidade sobre o que é possível fazer com novas misturas e novas ligas metálicas", disse à Folha Tobias Schaedler, cientista autor da invenção.

"O que estamos fazendo agora é levar a produção de material a um novo nível, no qual aproveitamos materiais sólidos e ligas maciças, mas os estruturamos de maneira ordenada", acrescentou.

A nova microarmação de níquel, que possui detalhes microscópicos e nanoscópicos (da escala de milionésimos de milímetro) é feita a partir de um material especial, um tiol, polímero líquido que vira sólido ao ser irradiado com luz ultravioleta.

Desenhando uma armação com raios luminosos dentro de um tanque, os cientistas despejam o tiol no recipiente, e a substância se solidifica onde os feixes de luz correm, formando micro-hastes.

Depois, os cientistas as recobrem com níquel e retiram polímero de dentro, restando só a armação oca de microtubos de metal.

Apesar de ser altamente resistente, 99,99% do produto é puro ar, por isso fica tão leve –só 0,9 miligramas por centímetro cúbico.

Segundo os cientistas, todo esse vazio torna o material interessante também em placas de isolamento acústico e térmico.

Schaedler diz que a Boeing e a GM já estão utilizando o material em projetos novos, mas ainda não pode revelar quais são. "Você pode imaginar que um material tão leve seria extremamente útil dentro de qualquer coisa que voe", diz o cientista.

A microarmação de níquel superou tentativas anteriores de fazer materiais com as mesmas propriedades. Espumas metálicas e um gel sólido de sílica, por exemplo, conseguiram obter densidades até menores, mas foram esmigalhados quando submetidos à mesma pressão.

Schaedler diz que ainda não sabe exatamente quanta pressão o novo material aguenta, porque os testes iniciais se concentraram no estudo de elasticidade. "É claro que nossa microarmação de níquel não é tão resistente quanto blocos maciços do mesmo metal, mas ela perde muito pouco da resistência se comparada a espumas metálicas, que têm estrutura aleatória."

Ele afirma que a inspiração para as microarmações veio, em parte, da arquitetura. "Grandes edificações, como a Torre Eiffel, são muito fortes e muito leves graças à qualidade do projeto de suas estruturas arquitetônicas."

"Nós estamos tentando usar esse conceito agora ao estruturar materiais na escala micrométrica e nanométrica", disse o pesquisador.

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