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O Kevlar é uma fibra muito utilizada em itens de proteção, pois possui alta resistência a impactos. Ela está presente em coletes à prova de balas e até em veículos blindados. Porém, de acordo com um estudo publicado na revista Matter, cientistas conseguiram criar um novo material mais resistente, forte e eficiente para deter tiros.
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Um bom material para aguentar impactos em alta velocidade precisa ter duas características: alta resistência, que ajuda o material a não se quebrar sob força, e alta tenacidade, que permite absorver energia sem que o componente se estilhace ou falhe. Apesar de ser um ótimo item, cientistas já tentaram tornar o Kevlar ainda mais resistente, mas ele ficou quebradiço. Porém, não é isso o que ocorre com o novo material.
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Novo tipo de fibra combina dois materiais
Em um projeto liderado por Jin Zhang, da Universidade de Pequim, na China, e seus colegas, foi desenvolvida uma fibra com alta resistência e alta tenacidade utilizando dois materiais:
- Nanotubos de carbono de parede simples tratados (tl-SWNTs): um material que tem como característica a super-resistência, com alta rigidez e leveza, além de uma espessura menor do que a de um fio de cabelo humano.
- Aramida heterocíclica: uma fibra que possui alto desempenho, parecido com o Kevlar.
Como os cientistas utilizaram os materiais?
Para a criação do novo material, os cientistas utilizaram os dois materiais fazendo com que eles ficassem retos e paralelos entre si. Para isso, tiveram que tornar a fibra de aramida base mais flexível e, então, fizeram uso do processo de estiramento em diversas etapas para concluir o alinhamento perfeito dos nanotubos e das cadeias de polímero.
Com isso, a união dos componentes pode ser feita de forma extremamente firme, impossibilitando que as cadeias deslizem umas sobre as outras. Assim, o material é capaz de absorver mais energia e não se romper.
Testes com a nova fibra
Com a nova fibra pronta, os cientistas realizaram uma série de testes de alta velocidade. Entre eles, colocaram provas balísticas parecidas com as utilizadas em coletes à prova de balas. O resultado, segundo o estudo, foi de uma resistência dinâmica muito maior do que as fibras existentes.
Além disso, a sua capacidade de absorção de energia atingiu os 706,1 megajoules por metro cúbico, mais do que o dobro do recorde anterior de outro material. Outro ponto importante é que os cientistas colocaram a nova fibra em tecido e o seu desempenho antibalístico também foi maior em relação aos tecidos de proteção atuais.
No artigo do estudo, os pesquisadores destacaram os bons resultados dos testes: “Nosso estudo não apenas apresenta uma estratégia eficaz para a fabricação de fibras de aramida com resistência dinâmica ultra-alta, mas também a maior tenacidade dinâmica já registrada, mas também fornece novas perspectivas sobre o mecanismo”.
Outro ponto importante é que, caso a nova fibra venha a ser utilizada em itens de proteção, ela poderá fazer com que esses equipamentos fiquem muito mais leves, seguros e finos do que os atuais.
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