Um material macio – porém muito resistente – foi desenvolvido pela Universidade de Cambridge, no Reino Unido. É basicamente uma “geleia” capaz de resistir até mesmo ao peso de um elefante ou ser atropelada por um carro. Estranhamente, 80% desse material é feito de água.
A resistência vem, contudo, da parte “não aquática”: uma rede de polímeros se comporta por meio de interações que ligam ou desligam sua habilidade de se juntarem, criando uma malha ultrarresistente – ou, como dissemos, “geleia que aguenta um elefante”.
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Segundo seus criadores, é a primeira vez que um tecido macio recebe essa propriedade de resistir à compressão. A ideia é que a “super geleia ” seja aplicada em diversos contextos, como robótica, e até mesmo como substituta para cartilagem humana perdida, em cirurgias.
“A fim de criar materiais com as propriedades mecânicas que desejamos, nós usamos reticuladores, onde duas moléculas são unidas por um laço químico”, disse o doutor Zehuan Huang, do Departamento de Química Yusuf Hamied na universidade, autor primário de um paper sobre o material. “Nós usamos reticuladores reversíveis para criar um hidrogel macio e ‘esticável’, mas fazer um hidrogel que fosse comprimível ao mesmo em que fosse duro é difícil e criar um material com essas propriedades é totalmente contraproducente”.
A fim de resolver esse enigma, Huang, junto do professor Oren Scherman, usou moléculas em formato de barril, chamadas “cucurbiturilos”, como forma de segurar as outras duas moléculas dos polímeros, como se fossem algemas. Quanto às duas moléculas presas, elas foram manipuladas a ponto de “preferirem” ficar dentro de suas cavidades por mais tempo que o normal – o que permite a compressão sem necessariamente endurecer o material.
“A forma como o hidrogel suporta compressão foi uma surpresa, muito diferente de qualquer coisa que tenhamos visto em qualquer material do tipo”, disse a Dra. Jade McCune, co-autora do estudo. “Também descobrimos que a força de compressão poderia ser facilmente controlada por meio de simples mudanças na estrutura química dentro da molécula presa pela ‘algema’”.
De acordo com os especialistas, polímeros similares à borracha não são uma novidade e têm sido feitos por anos. O que eles desenvolveram, especificamente, foi uma nova classe de materiais, que abrange todo o panorama de polímeros mais próximos de borrachas e polímeros mais próximos do vidro.
Com o novo material, os cientistas criaram um sensor de pressão para monitoramento em tempo real de movimentos humanos, incluindo ficar em pé, caminhar e pular.
“Até onde sabemos, essa é a primeira vez que um hidrogel com características de vidro [mas que aguente a compressão] tenha sido feito”, disse Huang. “Nós não estamos apenas introduzindo algo novo em livros educacionais, o que por sí já é empolgante, mas estamos na verdade abrindo um novo capítulo na área de materiais macios de alta performance”.
O paper completo foi publicado no jornal científico Nature Materials.
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