segunda-feira, 14 de dezembro de 2015

Nanotecnologia resistente


Tudo o que envolve a nanotecnologia geralmente é delicado e difícil de lidar.
Afinal, são coisas medindo 100 nanômetros ou menos ou 0,1 micrômetro, que por sua vez é a milésima parte do milímetro.
Por isso é surpreendente o que conseguiram fazer Keivan Davami e seus colegas da Universidade da Pensilvânia, nos EUA.
Eles criaram uma membrana que, apesar de ser milhares de vezes mais fina do que uma folha de papel e centenas de vezes mais fina do que uma folha de papel alumínio, ela pode ser segurada entre os dedos e forçada a se curvar, sem se danificar.
Isto é importante porque, se querem sair das condições controladas de laboratório rumo às aplicações práticas, os frutos da nanotecnologia precisam ganhar em resistência e durabilidade.
Hoje isso só é possível "emoldurando" cada nanomaterial em um suporte que o envolva e evite danos, ou colocando-o sobre uma base sólida, como geralmente é feito com o grafeno, sempre depositado sobre o chamado substrato.
Corrugação
A nova folha não precisa de nenhum suporte adicional, o que está deixando a equipe entusiasmada com seu uso na aviação e em outras aplicações onde a resistência e a leveza dos materiais sejam importantes.
"Materiais em nanoescala frequentemente são muito mais fortes do que se esperaria, mas pode ser difícil usá-los em macroescala. Nós essencialmente criamos uma placa autoportante que tem uma espessura em nanoescala mas é grande o suficiente para ser manipulada com as mãos. Isso não havia sido feito antes," disse o professor Igor Bargatin.
Em vez de depender de um substrato ou de uma moldura, a equipe usou uma técnica conhecida como corrugação, que envolve a criação de ondulações na superfície do material.
Ao toque e à vista, as folhas criadas pela equipe são o suprassumo da lisura, mas em nanoescala, vista ao microscópio, a superfície lembra mais uma caixa de ovos.
Outro resultado surpreendente é que as folhas, fabricadas com espessuras entre 25 e 100 nanômetros, são feitas de óxido de alumínio, um material cerâmico geralmente muito quebradiço. Mas a nanoestruturação da superfície permite que elas sejam dobradas e até torcidas, sem se quebrar.
O padrão corrugado das nanoplacas é um exemplo de um campo emergente de pesquisa no campo dos novos materiais: os metamateriais mecânicos, que estão permitindo criar coisas como mantos da invisibilidade para arquitetura e engenharia, materiais programáveis e materiais "impossíveis", que esticam quando comprimidos, por exemplo.
De fato, tal como seus equivalentes eletromagnéticos, os metamateriais mecânicos têm propriedades consideradas impossíveis para os materiais naturais, o que é explicado pelo cuidadoso arranjo de suas estruturas em nanoescala.
O que difere entre eles é que, enquanto os metamateriais eletromagnéticos ganham superpoderes de manipulação da luz e demais ondas eletromagnéticas, os metamateriais mecânicos ganham propriedades como força, rigidez, dureza, resistência etc, o que dá uma ideia do potencial de seu uso prático.
Fonte-it


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