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Como capa do Batman: cientistas criam tecido que fica duro quando você quer

Detalhe do material criado pelos engenheiros da Caltech - Caltech
Detalhe do material criado pelos engenheiros da Caltech Imagem: Caltech

Nicole D'Almeida

Colaboração para Tilt, em São Paulo

19/09/2021 12h34

Você se lembra da capa do Batman no filme "Batman Begins", de 2005? Ela é flexível, mas pode se tornar rígida sempre que o herói precisa. Pois pesquisadores do Caltech (Instituto de Tecnologia da Califórnia) criaram algo parecido: uma cota de malha capaz de se transformar de um estado fluído para uma forma rígida sob comando. O trabalho foi publicado na revista Nature em agosto.

Segundo Chiara Daraio, professora de engenharia mecânica do Caltech e autora correspondente da pesquisa, a ideia do material é dar a exoesqueletos certa flexibilidade e ao mesmo tempo oferecer proteção no estado enrijecido.

O material poderia ser usado para fornecer estrutura enquanto uma lesão se cicatriza ou mesmo ser transformado em uma ponte dobrável.

Material tem potencial de ser usado como uma ponte resistente - Caltech - Caltech
Material tem potencial de ser usado como uma ponte resistente
Imagem: Caltech

A cota de malha é composta por tramas de partículas complexas e interligadas impressas em 3D de polímeros e metais.

A tecnologia por trás desse tecido é a aplicação de vácuo no qual "trava" o movimento dos componentes da trama fazendo com que a transição entre um estado e outro (flexível ou rígido) aconteça.

O conceito básico pode ser encontrado em um alimento do dia a dia: o café.

"Pense no café em um saco selado a vácuo. Quando ainda embalado, ele é sólido, por meio de um processo que chamamos de 'congestionamento'. Mas, assim que você abre a embalagem, os grãos de café não ficam mais presos uns nos outros e você pode despejá-los como se fossem um líquido", diz Daraio.

Os grãos de café têm formas complexas, mas desconectadas, e só podem aglomerar quando compactadas. Folhas de anéis vinculados, no entanto, podem se prender sob compressão e tensão (quando empurradas juntas ou separadas). "Essa é a chave. Testamos uma série de partículas para ver quais ofereciam flexibilidade e rigidez ajustável", diz Daraio.

Durante um dos testes em laboratório, os engenheiros descobriram que a cota de malha consegue suportar uma carga de 1,5 kg, mais de 50 vezes o peso do próprio tecido.

Os tecidos que apresentaram maiores variações nas propriedades mecânicas (de flexível a rígida) tinham maior número médio de contatos entre as partículas, como anéis e quadrados ligados, semelhantes à cota de malha medieval.

"Esses tecidos têm aplicações potenciais em equipamentos vestíveis inteligentes: quando não bloqueados, são leves, compatíveis e confortáveis", diz Yifan Wang, professor assistente na Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura.

Em um trabalho paralelo, Daraio e sua equipe estão buscando, agora, formas do material transitar facilmente do estado rígido para o fluido e vice-versa.