Experimento no espaço para criar materiais que se constroem sozinhos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/06/2018

A ideia é ir adicionando diferentes botões de controle para guiar o processo de montagem das partículas coloidais.
[Imagem: NASA/iGoal Animation]

Automontagem controlada

A automontagem é uma das principais ferramentas da nanotecnologia - em vez de montar as coisas como se constrói uma casa, colocando tijolo por tijolo, as partículas são projetadas para apresentarem uma afinidade que as faz juntarem-se por conta própria, gerando a peça final sem a necessidade de qualquer ação externa.

Esse conceito é particularmente promissor para a exploração espacial - já que não dá para levar tudo a bordo de uma nave, o negócio é construir as coisas conforme necessário por lá mesmo.

Os primeiros testes para isso estão prestes a começar na Estação Espacial Internacional com a chegada o experimento ACE, sigla em inglês de Experimento Avançado com Coloides.

Usando diferentes formas de energia como "botões de controle", o aparelho foi projetado para dar diferentes instruções às nanopartículas para que elas se montem da forma planejada. Nesse primeiro protótipo, a temperatura está sendo usada para controlar a montagem e as interações das partículas. Suspensas em um líquido, as partículas foram projetadas para se ligar umas às outras de formas específicas para formar cristais 3D de acordo com a temperatura.

"Em uma temperatura uma fase de cristalização é favorecida, e, em outra, outra fase de cristalização é favorecida. Essencialmente, a temperatura é um estímulo externo para guiar e ajudar as partículas a se ligarem da maneira correta. É uma maneira de orientá-las ou controlar sua montagem," disse Stefano Sacanna, da Universidade de Nova Iorque, um dos projetistas do ACE.

Manufatura aditiva

Na Terra, a força da gravidade puxa as nanopartículas para o fundo do recipiente, não permitindo o início do processo de montagem - as nanopartículas ficam suspensas em líquidos. O ambiente de microgravidade da Estação Espacial permitirá observar como os cristais estão crescendo, permitindo separar os efeitos da gravidade.

Uma melhor compreensão de como essas partículas interagem ajudará os pesquisadores a transformar essa ciência em tecnologia, transformando a automontagem em uma nova forma de manufatura aditiva. Ou seja, não serão apenas o exploradores espaciais que terão a ganhar com os resultados deste experimento.

O processo ainda é primário, mas não é em essência diferente de como as coisas vivas são feitas na natureza - blocos de construção que se juntam, comportando-se de acordo com seu código genético, defende Stefano.