10 vezes mais forte do que o aço. É tudo uma questão de geometria!

Uma equipa de investigadores do MIT desenvolveu um dos materiais mais fortes e mais leves até agora conhecidos. Este novo material, cuja estrutura se baseia na compressão e fusão de flocos de grafeno, tem uma densidade de apenas 5% quando comparado com o aço e pode ser até 10 vezes mais forte!

O grafeno, que não é mais do que uma forma 2D do carbono, é considerado um dos materiais mais fortes conhecidos até à data. No entanto, não é fácil pegar nesta forma 2D e usá-la para obter materiais 3D com o potencial de construir objectos úteis.

MIT_Graphene

Ao simular a compressão e fusão de flocos de grafeno, estes investigadores conseguiram projectar uma estrutura 3D porosa, forte e estável, com uma área de superfície muito superior ao seu volume e com um aspecto semelhante ao dos corais. Para testar esta estrutura, utilizou-se uma impressora 3D de alta resolução, imprimindo amostras com a geometria pretendida.

Estas amostras foram submetidas a testes de tensão e compressão, sendo possível observar que os resultados experimentais estão em concordância com as simulações realizadas pelos investigadores, como se pode ver no vídeo abaixo.

O sucesso deste novo material prende-se assim com a sua geometria e não propriamente com o material de que é feito. Isto significa que estruturas igualmente fortes e leves poderão ser feitas a partir de vários materiais, desde que seja utilizada uma geometria semelhante. Como Markus Buehler, director do departamento de Engenharia Civil e do Ambiente do MIT, explica, “pode substituir-se o material em si por qualquer coisa. O factor dominate aqui é a geometria. É algo que tem potencial para ser aplicado em várias coisas”.

Esta descoberta, publicada na Science Advances, representa assim um avanço inovador na investigação de novos materiais. Isto é realçado por Huajian Gao, professor na Universidade de Brown, que diz que “o uso em conjunto de simulação computacional e de experiências baseadas em impressão 3D neste trabalho é um método novo e poderoso na investigação de engenharia”.

Fonte: Shifter

Set 1, 2017 @ 10:00|