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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