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Kirigami deixa fita adesiva 60 vezes mais forte, mas mais fcil de retirar

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Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 26/06/2023

Kirigami deixa fita adesiva 60 vezes mais forte, mas mais f

So cortes simples, mas com dimenses e espaamentos dependendo das dimenses da fita.
[Imagem: Dohgyu Hwang et al. – 10.1038/s41563-023-01577-2]

Cola mais e solta mais fcil

Voc apostaria que possvel aumentar o poder de adeso de uma fita adesiva deixando a prpria fita cheia de recortes e aparentemente muito mais frgil?

E que tal aumentar a adeso da mesma fita adesiva e, ao mesmo tempo, torn-la mais fcil de retirar?

Pois essa combinao aparentemente paradoxal de propriedades foi obtida por Dohgyu Hwang e colegas da Universidade de Tecnologia da Virgnia, nos EUA.

Esperar que ela cole com a fora suficiente o mnimo que voc pode esperar de uma fita adesiva. Por outro lado, ao usar fita com cola mais forte forte, remov-la pode exigir que voc raspe e puxe os cantos da fita, esperando desesperadamente que a superfcie do material no se solte junto com a fita.

A surpresa que a tradicional tcnica japonesa do kirigami pode lhe garantir as duas coisas.

Em um teste radical, a equipe aplicou o mesmo tipo de fita em duas caixas de papelo, selando-as como se elas fossem ser despachadas pelo correio. Uma das fitas teve aplicao de cortes de kirigami e a outra no. Os pesquisadores ento jogaram um tijolo na tampa de cada caixa. Para a fita original, a ligao foi quebrada aps duas quedas, abrindo a tampa da caixa e permitindo a entrada do tijolo. A fita com kirigami, contudo, resistiu s quedas e, na terceira tentativa, o tijolo chegou a quicar na tampa.

Kirigami deixa fita adesiva 60 vezes mais forte, mas mais f

As fitas foram testadas em caixas e em luvas, alcanando um ganho de adeso surpreendente.
[Imagem: Dohgyu Hwang et al. – 10.1038/s41563-023-01577-2]

Kirigami na fita adesiva

A arte do kirigami – kiri em japons significa cortar – permite construir at objetos 3D; mas, neste caso, nem necessrio seguir uma receita complexa: Os recortes se resumem a pequenas curvas em formato de U. Mas os resultados so impressionantes.

“Ns percebemos que, usando cortes, poderamos controlar como um adesivo se separa,” explicou o professor Michael Bartlett. “Um corte projetado pode forar o caminho de separao do adesivo para que ele v para trs em locais especficos, o que chamamos de propagao reversa da trinca, tornando o adesivo muito forte.”

Com os cortes, a fora de adeso da fita aumenta em 60 vezes.

Mesmo muito mais forte porm, fica mais fcil retirar a fita. “Ao descascar na direo oposta, o caminho de separao do adesivo sempre avana, facilitando a remoo. Isso um comportamento bastante incomum, mas muito til para fazer adesivos fortes, porm liberveis,” detalhou Bartlett.

A equipe tambm constatou que o tipo de fita no importa. O kirigami aumentou a adeso de cada tipo de fita testada, desde fitas de embalagem at fitas mdicas. Em todos os casos, as ligaes adesivas fortes tornam-se ainda mais fortes, e mesmo os adesivos normalmente mais fracos ganham em resistncia.

“O que realmente importa a forma e o tamanho do corte,” disse Hwang. “No precisamos confiar no material adesivo especfico, mas desde que os cortes sejam feitos em um tamanho caracterstico, definido pela fsica do adesivo, descobrimos que essa adeso aumenta em todos os sistemas que testamos.”

Bibliografia:

Artigo: Metamaterial adhesives for programmable adhesion through reverse crack propagation
Autores: Dohgyu Hwang, Chanhong Lee, Xingwei Yang, Jose M. Prez-Gonzlez, Jason Finnegan, Bernard Lee, Eric J. Markvicka, Rong Long, Michael D. Bartlett
Revista: Nature Materials
DOI: 10.1038/s41563-023-01577-2

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