Vidro quase inquebrvel inspirado em conchas


Materiais Avanados

Redação do Site Inovação Tecnológica – 29/09/2021

Vidro quase inquebr

Duas amostras do compsito de vidro aparecem sobre a moeda, uma sem e outra com o tratamento para transparncia. Como se v pelas microestruturas dos dois materiais, d para melhorar.
[Imagem: Ali Amini et al. – https://doi.org/10.1126/science.abf0277]

Vidro inquebrvel

Um vidro mais forte e mais resistente, inspirado na camada interna das conchas dos moluscos, poder ser usado para melhorar a tela dos celulares, entre inmeras outras aplicaes.

Em vez de estilhaar ao cair ou sob um impacto, o novo material tem a elasticidade do plstico.

Embora tcnicas como tmpera e laminao possam ajudar a reforar o vidro, elas so caras e no funcionam mais quando a superfcie danificada.

“At agora, havia compensaes entre alta resistncia, tenacidade e transparncia. Nosso novo material no apenas trs vezes mais forte do que o vidro normal, mas tambm mais de cinco vezes mais resistente a fraturas,” disse o professor Allen Ehrlicher, da Universidade McGill, no Canad.

Biomimetismo

Buscando inspirao na natureza, a equipe criou um novo material composto de vidro e acrlico que imita o ncar, ou madreprola, que tambm j serviu de base para a criao de uma cermica superdura, levando a se cogitar em casas na Lua construdas com madreprola artificial.

“Surpreendentemente, a madreprola tem a rigidez de um material duro e a durabilidade de um material macio, dando a ela o melhor dos dois mundos,” explicou Ehrlicher. “Ela feita de pedaos rgidos de matria parecida com giz, que so cobertos por protenas macias e altamente elsticas. Essa estrutura produz uma resistncia excepcional, tornando-a 3.000 vezes mais resistente do que os materiais que a compem.”

A arquitetura da madreprola foi replicada com camadas de flocos de vidro e acrlico, produzindo um material excepcionalmente forte, porm quase opaco, que pode ser produzido com facilidade e baixo custo. A equipe ento deu o passo adiante para tornar o compsito opticamente transparente.

“Ajustando o ndice de refrao do acrlico, fizemos com que ele se misturasse perfeitamente com o vidro para formar um composto verdadeiramente transparente,” detalhou o pesquisador Ali Amini, acrescentando que, como prximo passo, ele planeja melhorar o material incorporando “tecnologia inteligente”, permitindo que o vidro mude suas propriedades, como cor, mecnica e condutividade, por exemplo.

Perda da inveno do vidro flexvel

O vidro flexvel parece j ter existido, sendo uma inveno perdida desde o reinado do imperador romano Tibrio Csar.

De acordo com relatos dos historiadores romanos Plnio, o Velho, e Petrnio, o inventor trouxe uma tigela feita com o vidro flexvel diante do imperador. Quando a tigela foi arremessada ao cho, na tentativa de quebr-la, ela apenas amassou, em vez de estilhaar.

Depois que o inventor jurou que era a nica pessoa que sabia como produzir o material, Tibrio mandou executar o homem, temendo que o vidro desvalorizasse o ouro e a prata porque poderia ser mais valioso – talvez um dos primeiros exemplos de como a falta de viso de um lder que teme as mudanas pode retardar o progresso humano.

“Quando penso na histria de Tibrio, fico feliz que nossa inovao material leve publicao [do nosso artigo], em vez de execuo,” brincou Ehrlicher.

Bibliografia:

Artigo: Centrifugation and index-matching yields a strong and transparent bioinspired nacreous composite
Autores: Ali Amini, Adele Khavari, Francois Barthelat, Allen J. Ehrlicher
Revista: Science
Vol.: 373, Issue 6560 – pp. 1229-1234
DOI: https://doi.org/10.1126/science.abf0277

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