Tecido inspirado nos plos do urso polar aquece mais que qualquer agasalho
Materiais Avanados
Redação do Site Inovação Tecnológica – 31/01/2024
Ao contrrio das tentativas anteriores, as fibras com ncleo de aerogel ficaram maleveis e muito resistentes.
[Imagem: Mingrui Wu et al. – 10.1126/science.adj8013]
Agasalho de urso polar
Inspirando-se nos plos do urso polar, cientistas criaram um material ultraleve em forma de fibras que podem ser tecidas para criar roupas isolantes to quentes quanto os melhores agasalhos contra o frio, s que com um quinto da espessura desses agasalhos estado da arte.
O material, que forte, elstico, pode ser tingido e lavado sem apresentar sinais de degradao, foi desenvolvido por Mingrui Wu e colegas da Universidade Zhejiang, na China.
A base da nova fibra o conhecido aerogel, o material slido mais leve que existe. So gis sintticos nos quais um dos componentes lquidos substitudo por um gs. O material fica extremamente leve e com uma condutividade trmica muito baixa.
Mas fabricar essas “espumas slidas” na forma de fibras era um desafio que ningum havia conseguido vencer porque as fibras tendem a ficar extremamente quebradias.
Foi a que Wu e seus colegas voltaram sua ateno para os plos dos ursos polares, que possuem uma casca muito densa e um interior poroso. Eles ento imitaram essa arquitetura encapsulando fibras de aerogel em uma camada fina e elstica de poliuretano termoplstico, criando um material mecanicamente robusto e, sobretudo, flexvel.
Imagens de microscopia eletrnica de um plo de urso polar (esquerda) e da nova fibra de aerogel encapsulado (direita).
[Imagem: Mingrui Wu et al. – 10.1126/science.adj8013]
Fibras de aerogel encapsulado
A tcnica envolve primeiro congelar e fiar uma soluo de polmero de quitosana, que moldada em uma fibra contnua. Essa fibra ento liofilizada e revestida com uma soluo de termoplstico.
Mais do que eliminar a caracterstica quebradia do aerogel, a fibra de aerogel encapsulado na verdade retorna ao seu formato original depois de ser esticada at 1000%. Alm disso, elas so muito fortes e resistentes, com uma nica fibra de 500 micrmetros de dimetro conseguindo levantar um peso de 500 g.
Um casaco tecido com essas fibras ficou cinco vezes mais fino do que uma jaqueta comercial, mas proporcionou o mesmo calor quando testado em um ambiente de -20C.
O desafio agora passar os processos para a escala industrial, j que a equipe usou procedimentos que funcionam bem em laboratrio, mas no tm rendimento suficiente para viabilizar economicamente os tecidos de fibra de aerogel.
Artigo: Biomimetic, knittable aerogel fiber for thermal insulation textile
Autores: Mingrui Wu, Ziyu Shao, Nifang Zhao, Rongzhen Zhang, Guodong Yuan, Lulu Tian, Zibei Zhang, Weiwei Gao, Hao Bai
Revista: Science
Vol.: 382, Issue 6677 pp. 1379-1383
DOI: 10.1126/science.adj8013
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