Tubulanos previstos teoricamente por brasileiro tornam-se realidade

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/11/2019

O material das estruturas em treliça é o mesmo do bloco - elas resistiram 10 vezes mais aos impactos.
[Imagem: Jeff Fitlow/Rice University]

Tubulanos

Engenheiros conseguiram demonstrar experimentalmente o que as teorias já indicavam: materiais chamados tubulanos são quase tão duros quanto o diamante, embora sejam quase tão pouco densos quanto uma espuma e, portanto, não são quebradiços.

Os tubulanos são nanotubos de carbono reticulados, isto é, formando polímeros com ligações cruzadas.

Eles foram previstos teoricamente em 1993 pelo físico brasileiro Douglas Galvão (Universidade Estadual de Campinas) e seu colega Ray Baughman (Universidade do Texas em Dallas).

Seyed Sajadi e colegas da Universidade Rice, nos EUA, conseguiram agora reproduzir essa conformação teórica usando materiais em larga escala, feitos em uma impressora 3D.

Propriedades topológicas

Sajadi montou simulações em computador de vários blocos de tubulano, imprimiu os desenhos como polímeros de macroescala e os submeteu a forças de esmagamento e projéteis de arma de fogo.

A melhor das estruturas mostrou-se 10 vezes melhor em parar uma bala do que um bloco sólido do mesmo material.

"A bala ficou presa na segunda camada da estrutura. Mas, no bloco sólido, as fissuras se propagaram por toda a estrutura," contou o pesquisador.

"Existem muitos sistemas teóricos que as pessoas não conseguem sintetizar. Eles permaneceram impraticáveis e elusivos. Mas, com a impressão 3D, ainda podemos tirar proveito das propriedades mecânicas previstas porque elas são resultantes da topologia, não do tamanho," disse Sajadi.

Com isto, estruturas de metal, cerâmica e polímero baseadas em tubulanos são limitadas apenas pelo tamanho da impressora. A otimização do projeto da treliça pode levar a melhores materiais para aplicações civis, aeroespaciais, automotivas, esportivas, de embalagens e biomédicas, dizem os pesquisadores.

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