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Seis materiais "milagrosos" que estão transformando a indústria

  • 17:00 - 20 Junho, 2014
  • por Dina Spector, Business Insider
Seis materiais "milagrosos" que estão transformando a indústria

Os seis materiais "milagrosos" a seguir podem estar em breve a caminho de sua casa, escritório ou carro. Dina Spector, num artigo para o Business Insider, apresentou recentemente os seis materiais mais promissores da atualidade. Até agora suas potenciais aplicações têm apenas arranhado a superfície, mas suas possibilidades de uso são virtualmente infinitas.

Os cientistas procuram constantemente por materiais mais leves, resistentes e eficientes energeticamente. A seguir, um olhar sobre alguns dos materiais que transformação o modo como construiremos as coisas no futuro.

Grafeno é extremamente fino e forte.

O que é: O grafeno é uma substância feita de carbono puro. O carbono está arranjado num padrão hexagonal numa folha de um átomo de espessura. Outra maneira de pensar no grafeno: cada vez que escrevemos com grafite estamos basicamente criando camadas de grafeno.

O que o torna único: O grafeno tem sido chamado de um "material milagroso" porque é fino, resistente, flexível, conduz eletricidade e é quase transparente. Suas aplicações potenciais são praticamente ilimitadas. Pesquisadores do grafeno ganharam o Prêmio Nobel de Física em 2010 pelo desenvolvimento do material e agora você pode até mesmo fazê-lo em sua cozinha.

Usos sugeridos: Células solares, telas sensíveis ao toque (touchscreens), telas de cristal líquido, tecnologia de dessalinização, materiais aeroespaciais, transistores mais eficientes, sensores químicos que podem detectar explosivos.

Cortesia de Universidade de Manchester
Cortesia de Universidade de Manchester

Um material à prova de água expele as gotas.

O que é: Uma superfície texturizada com cones extremamente minúsculos repele as gotas de água. A superfície super-hidrofóbica, criada por uma equipe do Laboratório de Brookhaven, em Nova Iorque, é diferente de outros materiais resistentes à água, pois pode resistir a condições extremas de temperatura, pressão e umidade.

O que o torna único: Estas superfícies não só não se molham, mas ficam mais limpas uma vez que as gotas de água levam a sujeira com elas (imita as propriedades de auto-limpeza da natureza). O material pode ser útil para a prevenção de formação de gelo ou acúmulo de algas, ou mesmo como um revestimento anti-bacteriano.

Usos sugeridos: Revestimento de cascos de barcos, peças de carro, dispositivos médicos, pára-brisas de carros e aviões, geradores de energia de turbinas a vapor.

Aerografite é 75 vezes mais leve que o isopor.

O que é: Aerografite, criado por pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Hamburgo em 2012, é feito a partir de redes de tubos ocos de carbono. É de cor preta (absorve os raios de luz quase completamente), estável à temperatura ambiente e é capaz de conduzir a eletricidade. O material é muito resistente e também flexível.

O que o torna único: O material pode ser compactado em um espaço de 95% de sua área normal e, em seguida, voltar à sua forma original, sem sofrer danos. A tensão faz com que o material fique ainda mais resistente. Isto é único, uma vez que a maioria dos materiais leves podem ser comprimidos, mas não suportam a tensão. O material também pode suportar uma grandes vibrações, o que significa que ele pode ser usado em aviões e satélites.

Usos sugeridos: Baterias mais leves para carros elétricos e bicicletas, sistemas de purificação de ar e água mais eficientes, aviação e satélites.

Um material ultra-fino oferece proteção contra objetos em alta velocidade.

O que é: Um material super-fino criado por pesquisadores da Universidade de Rice e pelo MIT pode parar um projétil em movimento, como um bala disparada por uma arma de fogo, por exemplo. O material, feito de camadas alternadas de borracha e vidro, de apenas 20 nanômetros de espessura cada, é bom para dispersar energia. Após ser atingido por pequenos estilhaços de vidro, o material de poliuretano complexo não apenas parou os fragmentos, mas também os selou, fazendo parecer que nenhum dano tinha sido causado.

O que o torna único: Quando atingido, o material se derrete em líquido para absorver a energia e então rapidamente endurece para fechar a passagem do projétil. "Não há nenhum dano macroscópico," o pesquisador Ned Thomas explica. "Você ainda pode ver através dele. Este seria um grande material de pára-brisa à prova de balas."

Usos sugeridos: Proteção para os satélites contra meteoros e outros detritos espaciais, lâminas de turbinas de aviões mais resistentes, armadura mais resistentes e leves para soldados e policiais.

Seis materiais "milagrosos" que estão transformando a indústria, Ned Thomas, professor da Escola de Engenharia George R. Brown em Rice e um cientista de materiais segura um disco de poliuretano com as balas paradas dentro. Imagem Cortesia de Tommy LaVergne
Ned Thomas, professor da Escola de Engenharia George R. Brown em Rice e um cientista de materiais segura um disco de poliuretano com as balas paradas dentro. Imagem Cortesia de Tommy LaVergne

Bactérias vivas são usadas para fazer a auto-cura do concreto.

O que é: O concreto é um material de construção popular, mas é vulnerável a rachaduras. Água e cloreto de sal do gelo pode infiltrar-se em fissuras pré-existentes e torná-las maiores. Com o tempo, isto pode tornar-se um problema perigoso (e caro). A auto-cura de concreto, desenvolvida por cientistas da Universidade de Delft, na Holanda, usa bactérias vivas - misturadas no concreto antes de ser derramado - para selar essas fraturas.

O que o torna único: Quando a água entra nas rachaduras, as bactérias são ativadas e produzem um componente em calcário chamado calcita, que preenche completamente a rachadura. Os pesquisadores ainda estão realizando testes ao ar livre para ver se este concreto pode realmente ser colocado em uso.

Usos sugeridos: Calçadas, fundações e outras estruturas arquitetônicas.

Esporos de bactérias são adicionados à mistura de concreto e são ativadas pela água. Imagem cortesia de Totally Concrete Club/YouTube
Esporos de bactérias são adicionados à mistura de concreto e são ativadas pela água. Imagem cortesia de Totally Concrete Club/YouTube

Um material semelhante ao osso que é menos denso que a água e mais resistente do que alguns tipos de aço.

Jens Bauer, no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, desenvolveu recentemente um material estruturado em forma de favo de mel que é menos denso do que a água, mas tão forte como alguns tipos de aço.

"Os novos materiais de construção leve se assemelham à estrutura de uma casa enxaimel com suportes horizontais, verticais e diagonais", disse o pesquisador Jens Bauer.

As amostras dos pesquisadores "continham de 45% a 90% por cento de ar, tornando-as extremamente leves e ao mesmo tempo resistentes a mais de 46.000 libras por polegada quadrada de pressão", de acordo com Txchnologist.

O que o torna único: Mesmo que objetos feitos com este material só possam ser fabricados na escala micro, esta é a primeira vez que os cientistas foram capazes de produzir um material que ultrapassou "a relação resistência-peso de todos os materiais de engenharia, com uma densidade inferior a 1000 kg/m³", escreveram os autores em um artigo.

Usos sugeridos: Isolamento, amortecedores, filtros na indústria química.

Este texto, de Dina Spector, foi originalmente publicado no Business Insider. Confira outros textos no Business Insider, tais como:

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Cita: Spector, Dina. "Seis materiais "milagrosos" que estão transformando a indústria" [Six "Miracle" Materials That Will Change Their Industries ] 20 Jun 2014. ArchDaily Brasil. Acessado . <https://www.archdaily.com.br/br/621920/seis-materiais-milagrosos-que-estao-transformando-a-industria> ISSN 0719-8906
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