Plstico inteligente tem mltiplas propriedades no mesmo material

Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 26/10/2022

Material bioinspirado

Inspirando-se na biologia, pesquisadores criaram um plstico muito parecido com vrias formas de vida, que so duras e rgidas em alguns lugares, e macias e elsticas em outros.

Usando apenas luz e um catalisador para alterar propriedades como dureza e elasticidade em molculas do mesmo tipo, a equipe criou um novo material que 10 vezes mais resistente do que a borracha natural.

As aplicaes vo de aparelhos eletrnicos mais flexveis e uma juno da robtica tradicional com a robtica macia at tecnologias de vestir e novos dispositivos mdicos.

“Este o primeiro material do seu tipo,” disse o professor Zachariah Page, da Universidade do Texas em Austin, nos EUA. “A capacidade de controlar a cristalizao e, portanto, as propriedades fsicas do material, com a aplicao de luz, potencialmente transformadora para eletrnicos vestveis ou atuadores em robtica macia.”

Imitar as propriedades das estruturas vivas – como nossa pele e msculos – usando materiais sintticos um sonho de longa data. O problema que usar diferentes materiais para combinar atributos como fora e flexibilidade significa juntar diferentes propriedades mecnicas, gerando um material que tende a rasgar facilmente nas interfaces entre seus componentes.

A equipe do professor Page lidou com a questo desenvolvendo uma tcnica que permite controlar e alterar a estrutura de um material nico, semelhante ao plstico. Para isso, eles usaram uma reao fotoqumica para alterar o quo firme ou elstico o material seria em cada ponto.

Material com rigidez varivel

Tudo comea com um monmero, uma pequena molcula que se liga a outras para formar estruturas maiores, os polmeros. Depois de testar uma dzia de catalisadores, a equipe descobriu um que, quando adicionado ao monmero e exposto luz visvel, gera um polmero semicristalino semelhante aos encontrados na borracha sinttica.

A diferena que, nas reas onde a luz incide, o material assume uma estrutura dura e rgida, enquanto as reas no iluminadas mantm suas propriedades macias e elsticas.

Como a substncia feita de um mesmo material com propriedades diferentes, ela mais forte e pode ser esticada mais do que a maioria dos materiais, alm de no rasgar facilmente, como nas tcnicas de junes multimateriais.

A reao ocorre temperatura ambiente, o monmero e o catalisador esto disponveis comercialmente e os pesquisadores usaram LEDs azuis comuns como fonte de luz. Isso os deixou animados de que sua tcnica poder ser usada em diversas aplicaes.

“Estamos ansiosos para explorar mtodos de aplicao dessa qumica para criar objetos 3D contendo componentes duros e macios,” disse Adrian Rylski, membro da equipe.

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