Fumaça congelada de alta rigidez para carros e aviões

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/07/2014

Trata-se de um metamaterial, um material artificial com propriedades não encontradas na natureza.
[Imagem: Xiaoyu Zheng et al. - 10.1126/science.1252291]

Microfabricação aditiva

Imagine um material com o mesmo peso e a mesma densidade do aerogel - um material tão leve que é chamado de "fumaça congelada" -, mas com uma rigidez 10.000 vezes maior.

Este material poderá ter um impacto importante nas indústrias aeroespacial e automobilística, bem como outras aplicações onde é necessário baixo peso, alta rigidez e alta resistência.

Embora o material mais leve do mundo atualmente seja o aerografite, já existem versões do aerogel capazes de suportar o peso de um carro.

A exemplo da versão metálica do aerogel, este novo material também foi criado usando um processo de microfabricação aditiva - uma impressão 3D muito delicada.

Tecnicamente ele é um metamaterial, um material artificial com propriedades não encontradas na natureza, da mesma classe daqueles usados para fabricar mantos da invisibilidade.

A novidade é que, em vez de manipular ondas, sua vocação é lidar com forças mecânicas, a exemplo do manto da invisibilidade mecânica. Este metamaterial mantém uma rigidez quase constante por unidade de densidade de massa - mesmo com densidade ultrabaixa.

Materiais com estas propriedades, quando produzidos em larga escala de forma consistente, poderão ser usados para produzir peças e componentes para aviões, automóveis e veículos espaciais.

O processo usado foi a microfabricação aditiva - uma espécie de impressão 3D muito delicada.
[Imagem: Xiaoyu Zheng et al. - 10.1126/science.1252291]

Materiais celulares

A maioria dos materiais celulares leves possui propriedades mecânicas que se degradam substancialmente quando se reduz sua densidade porque os seus elementos estruturais são mais susceptíveis a se curvarem sob carga.

Esses novos metamateriais, contudo, apresentaram propriedades de "ultrarrigidez" três ordens de grandeza superiores.

"Esses materiais leves podem suportar uma carga de pelo menos 160 mil vezes seu próprio peso," resumiu Xiaoyu Zheng, do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, que desenvolveu o material com colegas do MIT, ambos nos Estados Unidos.

"A chave para essa rigidez ultraelevada é que todos os elementos microestruturais neste material são projetados para serem sobretravados e para não se dobrarem sob uma carga," concluiu Zheng.

Mais tópicos