Insetos inspiram criação de nova classe de compósitos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/12/2011

Réplica de uma asa de inseto, construída com o novo material sintético, chamado shrilk, que é resistente como uma liga de alumínio, mas com apenas metade do peso.
[Imagem: Harvard University]

Material biomimético

Cientistas conseguiram reproduzir artificialmente a resistência e a versatilidade de uma das substâncias mais extraordinárias da natureza: a carapaça dos insetos.

A asa vista na figura ao lado não é uma asa real de inseto, mas uma asa artificial, já inteiramente feita com o novo material sintético.

O material biomimético foi criado por Javier Fernandez e Donald Ingber, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos.

Os dois pesquisadores afirmam que seu novo material, que é biocompatível e biodegradável, tem o potencial para substituir os plásticos em materiais de consumo e em equipamentos médicos.

Propriedades variam com a função

A chamada cutícula dos insetos, que é encontrada em seus rígidos exoesqueletos, consegue o feito de oferecer proteção sem adicionar peso ao animal, o que poderia, por exemplo, impedir que um gafanhoto voasse ou saltasse a grandes distâncias.

Na verdade, o material varia suas propriedades de acordo com a função: ele é flexível para acompanhar o movimento dos músculos e das asas, rígido ao longo dos segmentos do corpo do animal e elástico próximo às suas juntas.

A cutícula é um material compósito natural, formado por camadas de quitina - um polímero polissacarídeo - e proteínas, dispostas em uma estrutura laminar. É a interação química e mecânica entre esses materiais que gera as incríveis propriedades da cutícula.

Detalhe microscópico e esquema ilustrativo do novo material compósito biomimético.
[Imagem: Advanced Materials]

Carapaça de camarão e seda de aranha

Os cientistas sintetizaram o material usando quitina, extraída da carapaça de camarões, e a proteína fibroína, extraída da seda das aranhas.

Foi por conta dessa origem que eles batizaram o material de shrilk, uma junção de shrimp (camarão) e silk (seda).

O compósito shrilk tem a resistência e a dureza de uma liga de alumínio, mas com apenas metade do peso, e pode ser fabricada fina o suficiente para se tornar transparente.

Segundo os pesquisadores, o material é também facilmente moldável em formatos complexos, incluindo tubos, e pode ser fabricado a custo baixo, uma vez que as matérias-primas são largamente disponíveis - a casca de camarão é um rejeito que é jogado fora.

Variando o conteúdo de água no processo de fabricação, os dois pesquisadores conseguiram reproduzir as largas variações nas propriedades do material, da elasticidade à rigidez completa.

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