Uma equipe de pesquisadores do MIT criou, na semana passada, um material que consegue ser até 10 vezes mais resistente que aço e tem apenas 5% de sua densidade. O material foi criado usando flocos comprimidos e fundiods de grafeno, uma estrutura bidimensional de átomos de carbono. O grafeno, em sua forma bidimensional, é composto por uma única camada de átomos de carbono organizados em "hexágonos". Nessa forma, ele é considerado o material mais resistente que exist. No entanto, é muito difícil manter essa propriedade ao criar estruturas tridimensionais de grafeno. Foi jsutamente isso que os pesquisadores do MIT conseguiram fazer. Além de criar o novo material, eles também criaram um modelo matemático que consegue prever o comportamento de estruturas ao sofrer pressão. O modelo criado pelos pesquisadores é capaz de avaliar o comportamento de cada átomo individual da estrutura, o que permite estudos muito mais aprofundados de resistência dos materiais.

Tamanho não é documento.

Usando calor e pressão, a equipe conseguiu fazer pequenos flocos de grafeno se unirem numa estrutura 3D. Essa estrutura recebeu uma forma incomum cheia de "furos", semelhante a corais ou esponjas. A principal característica dessa forma é que ela têm uma área superficial muito superior ao seu volume, o que é em parte responsável pela sua resistência. Em seguida, a equipe colocou duas estruturas diferentes feitas do mesmo material sob situações semelhantes de tensão. Como pode ser visto no vídeo acima, uma delas tinha bordas mais grossas e, a outra, bordas mais finas. A de bordas mais finas, porém, foi a mais resistente: enquanto a de bordas grossas aguentou a pressão até certo ponto e, em seguida, despedaçou-se, a mais fina aguentou por mais tempo e, em seguida, começou a se desfazer lentamente. Segundo os pesquisadores, isso se deve à dissipação da pressão sobre a estrutura. As paredes mais finas permitem que a estrutura se deforme lentamente, dissipando melhor a pressão. A de paredes mais grossas, por sua vez, não consegue dissipar bem a pressão que lhe é aplicada, e por isso armazena essa pressão até o seu limite. Ao atingir esse ponto, ela estoura.

Não é força, é jeitinho.

Apesar do material em si ser extremamente útil, os pesquisadores do MIT acreditam que o formato que eles descobriram é tão valioso quanto o material. Isso porque outros materiais poderiam ser moldados nessa mesma estrutura para adquirir ainda mais resistência e durabilidade com menos massa. Nas palavras de Markus Buehler, o diretor do departamento de engenharia civil e ambiental do MIT, "Você pode substituir o material em si por qualquer coisa. A geometria é o fator dominante". Também seria possível criar estruturas de grafeno nesse formato de outra maneira. Uma possibilidade, segundo os pesquisadores, seria criar essa estrutura com um material qualquer, revestí-lo de grafeno e então retirar o material por um processo químico ou físico. O modelo computacional criado pelos pesquisadores pode auxiliar nesse processo. Materiais desse tipo poderão, então, ser usado em uma série de aplicações. A mais óbvia delas é a construção civil, mais especificamente a elaboração de estruturas mais leves e resistentes para pontes e edifícios. Como a estrutura é cheia de furinhos, porém, ela também poderia ser usada para filtragem de água ou processamento de compostos químicos.
Fonte: olhardigital