Durante anos, os cientistas souberam que o carbono, quando arranjado de determinada forma, podia ser muito forte. Mas desta não estavam à espera.
Caso em questão: grafeno. O grafeno, que era até agora, o material mais forte conhecido pelo homem, é feito de uma camada extremamente fina de átomos de carbono dispostos em duas dimensões.
Mas há uma desvantagem: embora seja notável por ser “magro” e ter propriedades elétricas únicas, é muito difícil criar materiais tridimensionais úteis a partir do grafeno.
Em janeiro do ano passado, uma equipa de cientistas do MIT descobriu que pegar em pequenos flocos de grafeno e fundi-los seguindo uma estrutura de rede, não só retém a força do material, como o grafeno permanece poroso.
Com base em experiências realizadas em modelos impressos 3D, os investigadores determinaram que esse material, com geometria distinta, é realmente mais forte do que o grafeno – tornando-o 10 vezes mais forte que o aço, com apenas 5% da sua densidade.
A descoberta de um material extremamente forte, mas excepcionalmente leve, terá inúmeras aplicações.
Segundo o MIT, “as novas descobertas mostram que o aspeto crucial das novas formas 3D têm mais a ver com a sua configuração geométrica incomum do que com o próprio material, o que sugere que materiais similares e leves podem ser feitos a partir de uma variedade de materiais, criando recursos com características geométricas similares”.
“Podemos usar o material de grafeno real ou usar a geometria que descobrimos com outros materiais, como polímeros ou metais”, disse Markus Buehler, diretor do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (CEE) do MIT, e Professor de Engenharia da McAfee.
“Podemos substituir o material por qualquer coisa. A geometria é o fator dominante. É algo que tem o potencial de se transferir para muitas coisas”.
Projetos estruturais de grande escala, como pontes, podem seguir a geometria para garantir que a estrutura seja forte e segura. A construção pode revelar-se mais fácil, já que o material utilizado agora será significativamente mais leve. Devido à sua natureza porosa, também pode ser aplicado a sistemas de filtração.
Esta pesquisa, disse Huajian Gao, professora de engenharia da Brown University, que não estava envolvida neste trabalho, “mostra uma direção promissora de reunir a força dos materiais 2D e o poder do projeto de arquitetura de materiais”.
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