Como pérolas inspiraram cimento que pode mudar engenharia

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A natureza tem estruturas impressionantes e surpreendentemente resistentes. Uma delas é o nácar, popularmente conhecido como madrepérola, umas das substâncias que forma as pérolas.

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Apesar de ser associado à delicadeza, o composto tem resistência surpreendente e sua estrutura inspirou a construção de cimento que promete melhorar o campo da engenharia.

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Material de construção inspirado nas pérolas pode mudar engenharia

O nácar (ou madrepérola) é substância produzida por moluscos que reveste o interior de conchas, conhecido inclusive devido às pérolas. Embora ele seja frágil, também é flexível e resistente, se deformando significativamente antes de quebrar.

A propriedade pode ser interessante para engenharia e foi isso o que pesquisadores do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental da Universidade de Princeton fizeram: usaram o composto como inspiração para criar material de construção resistente.

Como explicou Shashank Gupta, principal autor do estudo, o equilíbrio da delicadeza e da parte dura é um dos fatores mais impressionantes do nácar. Se um concreto puder imitar isso, se torna mais resiste a fissuras e, consequentemente, mais seguro, resistente e durável.

Composição do novo cimento (Imagem: Sameer A. Khan/Fotobuddy)

Concreto foi comparado a cimento tradicional

Para fazer o material, os pesquisadores criaram estruturas hexagonais a partir de folha de pasta de cimento;
Então, separaram essas estruturas por camadas de polivinil siloxano (PVS), que foi usado como um polímero hiper-elástico;
O material resultante foi usado para criar vigas, que foram comparadas com vigas iguais feitas de cimento tradicional;
Depois, ambas as vigas foram submetidas a um teste de flexão comum na engenharia, que avalia o ponto de quebra. Nele, uma pressão é colocada no meio da viga e em cada extremidade para avaliar a resistência.

Cimento inspirado no nácar passou por testes de pressão em laboratório (Imagem: Sameer A. Khan/Fotobuddy)

Desempenho do material é ainda maior do que o cimento

O teste mostrou que as vigas feitas de cimento tradicional eram duras e quebradiças e que, depois de certa pressão, cediam.

Já as vigas tipo nácar tinham 19 vezes mais ductilidade e 17,1 vezes mais tenacidade. Ou seja, são mais resistentes e suportam mais pressão.

Os pesquisadores revelaram como a natureza e as pérolas serviram como inspiração para esse material de construção e como eles esperam que o novo cimento torne materiais mais resistentes. Segundo o New Atlas, antes disso, eles testarão o composto em ambientes reais.