Materiais reparam-se sozinhos com luz

Com informações da Swissinfo - 26/05/2011

A "reparação automática" não é mais coisa de ficção científica, graças aos polímeros metalo-supramoleculares.
[Imagem: Marc Pauchard/Institut Adolphe Merkle]

Reparação automática

Um vidro de relógio riscado ou a lataria arranhada de um carro que se reparam sozinhos quando expostos à luz - a "reparação automática" não é mais coisa de ficção científica.

Um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos e da Suíça está aprimorando este material, um novo tipo de plástico capaz de reparar-se em menos de um minuto quando exposto à luz ultravioleta.

O nome é "polímero metalo-supramolecular", um termo que ainda não faz parte da linguagem comum, mas que logo deverá fazer parte dos produtos do nosso cotidiano.

O novo material pode realmente ter muitas aplicações práticas e "comercialmente úteis", das telas digitais aos objetos comuns de plástico, que riscam ou arranham com muita facilidade.

Pense, por exemplo, nos riscos na pintura de um carro ou em um esmalte de unha, que não exige que a mulher volte ao salão para refazer tudo por causa de um simples arranhão.

Plástico que se auto-conserta

Os plásticos tradicionais são feitos de polímeros, moléculas que formam longas cadeias de vários milhares de átomos, entrelaçadas como espaguete em um prato. Quando aquecido, o plástico derrete e pode ser trabalhado em um molde, por exemplo. Mas ele derrete e flui lentamente, por causa do peso das moléculas e das suas interligações.

Os polímeros metalo-supramoleculares, no entanto, são feitos de moléculas 25 vezes mais curtas, grudadas umas nas outras por átomos de metal.

Quando o material é aquecido, essas moléculas se separam - como elas são leves, a massa flui muito mais facilmente.

Assim que o calor diminui, as moléculas se "reatam" pelas suas extremidades metálicas, e o material recupera suas propriedades originais.

E, para isso, nem é preciso colocar o relógio, o celular ou o carro no forno: uma dose de radiação ultravioleta é suficiente.

"Usamos lâmpadas semelhantes àquelas usadas pelos dentistas para endurecer amálgamas à base de polímero", explica Christoph Weder, do Instituto Adolphe Merkle, na Suíça.

Os testes foram realizados em folhas muito finas e os parâmetros para uso prático ainda precisam ser desenvolvidos.
[Imagem: Marc Pauchard/Institut Adolphe Merkle]

Cura a quente

A quantidade de luz necessária é bem superior à que é fornecida normalmente pelo Sol.

E isto é uma boa notícia, porque significa que esses novos plásticos permanecem estáveis no ambiente, e não correm o risco de se derreterem durante um belo dia de verão.

Por outro lado, quando se tornam líquido e tapam as trincas e arranhões, os polímeros metalo-supramoleculares atingem temperaturas próximas aos 200° C.

Apesar de todo o processo levar menos de um minuto e o calor ser bem focalizado, o perigo de queimadura para quem manipula o objeto é real.

Para evitar isso, os pesquisadores estão trabalhando com vários metais usados como "cola" entre as moléculas.

São eles que convertem a luz em calor, e nem todos precisam atingir a mesma temperatura para romper os laços que mantêm as moléculas juntas.

Profundidade da luz

Falta saber qual é a espessura necessária para que uma camada destes novos plásticos permaneça "auto-reparadora". Por enquanto, os testes foram realizados em folhas muito finas.

"Já que usamos a luz, a profundidade até onde ela pode penetrar o material será sempre uma limitação. E não se pode esperar que a luz penetre em centímetros," admite Weder.

Os pesquisadores sabem que o calor gerado pelos raios ultravioleta se propaga mais profundamente do que a luz. Mas qual é o seu alcance? A questão ainda está em aberto, e descobrir isto é um dos objetivos dos pesquisadores.

"Por enquanto, ainda se trata de pesquisa fundamental," explica Weder. "Não buscamos desenvolver produtos para o mercado, mas sim conceitos, ferramentas que podem ser usadas para desenvolver os materiais comercialmente úteis."

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