Materiais Incríveis

O avanço tecnológico vem promovendo o surgimento de materiais com propriedades incríveis. Já imaginou um material mais leve do que o próprio ar? Ou talvez um spray que torne qualquer coisa impermeável? Pois estas são algumas das características destes supermateriais,  alguns são tão surpreendentes que parecem desafiar as leis da física. Cientistas do mundo todo empenham-se em desenvolver estas misteriosas criações dignas de filmes de ficção científica, conheça algumas delas e suas peculiaridades.

1. Aerogel de grafeno 

aerogel-grafeno-01O material é constituído a base de grafeno, substância  que já vem sendo utilizada na construção civil em funções como reforço de estruturas de betão e revestimento anti corrosivo de estruturas metálicas. Ele é o material mais leve já desenvolvido até hoje, pesando apenas 0,16 miligrama por centímetro cúbico – apenas duas vezes a densidade do hidrogênio (o mais simples dos elementos) –e menos denso do que o hélio! Ele desbancou o “aerogel de grafite”, considerado anteriormente o material mais leve do mundo com 0,20 miligrama por centímetro cúbico. Para se ter uma ideia do seu peso, ele pode ser sustentado por uma flor, como na foto ao lado, sem sequer deformá-la.

O aerogel de grafeno é uma espuma constituída por diversas lâminas de óxido de grafeno e uma solução de nanotubos de carbono congelados a seco. Durante a criação, o oxigênio é removido em um processo químico. A invenção é de pesquisadores chineses da Universidade de Zhejian.

As utilidades do aerogel ainda estão sendo estudadas, uma incrível propriedade é sua capacidade de absorção, cerca de 900 vezes o seu peso. Assim, é possível que uma importante aplicação seja na remoção de vazamentos de óleo, evitando danos ao meio ambiente.

2. Nitinol
O nitinol é uma liga metálica formada por níquel e titânio. Ele é capaz de manter uma “memória” de sua forma original e retornar a ela quando aquecido. Essa capacidade é devido a organização dos átomos que ocorre de forma diferente no calor e no frio. No frio, o nitinol torna-se mais flexível já no calor, ele torna-se mais rígido. Dessa forma, se moldarmos o nitinol enquanto ele está aquecido e após o resfriamento amassá-lo dando uma nova forma a ele,  o antigo formato ficará “memorizado” e se ele for exposto a uma fonte de calor voltará ao formato anterior.

Veja no vídeo abaixo essa transformação:

As possibilidades para o uso dessas ligas são inúmeras, desde músculos artificiais até carros que se desamassam sozinhos depois de uma colisão. Atualmente ele já vem sendo utilizado, principalmente em áreas médicas, devido a sua grande biocompatibilidade que não provoca rejeição do organismo humano.

3. Alumínio transparente

Resistente como o aço e transparente como o vidro, esta é a descrição deste material. O alumínio transparente é conhecido na indústria como ALONTM, na verdade ele não é um metal, trata-se de um oxinitrato policristalino de alumínio, ou seja, uma cerâmica transparente cristalizada sobre átomos de alumínio.

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Em um mundo cada vez mais preocupado com a segurança, o alumínio transparente é uma boa alternativa para a criação de janelas mais resistentes a tiros ou grandes impactos, ideais para automóveis e aviões. Ele apresenta diversas outras vantagens sobre o vidro, sendo muito mais resistente, leve e fino. Por isso, foi inicialmente utilizado  pelo exército americano para a construção de janelas em veículos blindados. A desvantagem é que seu custo ainda é bem superior ao do vidro, mas espera-se que com os avanços do processo de fabricação ele se torne mais acessível. Outras aplicações em diversos setores também estão previstas, ele já é aplicado por exemplo em leitores de código de barras devido ao seu alto índice de transparência tanto para luz visível quanto para a ultravioleta.

4. Aerogel

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Julgando somente pela aparência o aerogel já parece coisa de ficção científica. Ele é translúcido, de cor um pouco azulada. Porém, se posicionado contra a luz, ele fica alaranjado. Além disso, o material pode ser manipulado para que se torne totalmente transparente. Apesar do nome, o aerogel é bastante rígido. O material leva esse nome porque é feito a partir de géis, normalmente de sílica. Em um processo conhecido como secagem supercrítica, os cientistas conseguem extrair a porção líquida do gel, substituindo-a por gases.

Além do visual, ele também apresenta algumas propriedades incríveis. Sua estrutura é extremamente forte, sendo capaz de aguentar até 4 mil vezes o seu próprio peso. Mas, curiosamente, ao mesmo tempo ele pode ser quebrado com facilidade, se pressionado com força estilhaça-se como o vidro. Ele também possui enorme capacidade de absorção de líquidos, em velocidade e quantidade espantosas. Quem trabalha com a manipulação desse material por períodos prolongados de tempo deve, inclusive, usar luvas, caso contrário, alguns pontos da pele acabam secos e quebradiços.

Não bastasse tudo isso, o aerogel ainda é campeão em outro quesito, graças à sua composição ele praticamente anula os três métodos de condução de calor: condução (via sólidos), convecção (via fluídos) e radiação (por luz, por exemplo). O que faz dele um excelente isolante, cerca de 39 vezes mais eficiente do que a melhor fibra de vidro térmica que existe atualmente.

5- Hidrogel

Criado por pesquisadores da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos,  este hidrogel é composto por DNA sintético. Ele é entrelaçado, como se fosse um ninho de pássaros microscópico. Na presença de água, o hidrogel forma e mantém um formato pré-definido, já na ausência de água, ele flui como se fosse qualquer outro líquido.

Os pesquisadores ainda não sabem exatamente por que o material se comporta dessa maneira, porém eles acreditam que seja devido à estrutura simples do DNA, que não consegue se manter unido quando está exposto às forças da gravidade. Por outro lado, quando a substância fica submersa na água, existe força suficiente para anular os efeitos da gravidade, permitindo ao hidrogel recuperar a sua forma original. Para demonstrar o efeito, os pesquisadores criaram hidrogéis moldados na forma das letras D, N e A. Quando retirados dos moldes, eles tornaram-se líquidos amorfos, mas ao adicionar água eles retomaram o formato das letras.

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Como uma possível aplicação, a equipe criou um interruptor ativado pela água. Eles construíram um pequeno recipiente cilíndrico com partículas de metal dispostas em um tubo isolado entre dois condutores elétricos. Na forma líquida o gel atinge as duas extremidades do tubo e forma um circuito. Quando a água é adicionada o gel retoma sua forma menor não tocando mais ambas as extremidades e portando cortando a corrente (o experimento é feito com água destilada que não conduz eletricidade).

6. Ferrofluido

Quando observado ele parece apenas um líquido negro, o diferencial desta substância ocorre quando ele está próximo de um campo magnético. Se aproximarmos um ímã, por exemplo, o que era um simples líquido adquirirá uma forma inusitada, semelhante a espinhos.

ferrofluido-submetido-a-um-campo-magnetico-de-neodimioEssa estranha e surpreendente reação deve-se à dualidade do material, que une as características dos elementos ferromagnéticos (possui magnetismo) devido à presença de nanopartículas ferromagnéticas de hematita ou magnetita e das  substâncias fluídicas (água ou outro solvente orgânico). Por isso, quando um campo magnético se aproxima dela, ocorre um conflito no material: ao mesmo tempo em que o ferro é atraído pelos ímãs, a solução tenta ficar estática (o óleo não é influenciado).

Apesar da extrema beleza tecnológica apresentada pelo ferrofluido, esta não é a principal aplicação dele. Há diversos locais em que o material pode ser aplicado, como em eletrônicos, estando presente no disco rígido dos computadores como forma de proteção à peça, e inclusive na medicina, um exemplo são as substâncias de contraste aplicadas nos pacientes que realizam ressonância magnética.
Veja no vídeo abaixo a incrível transformação da substância:

7. Ultra Ever Dry
O Ultra Ever Dry é o que se chama de uma película, que torna as coisas à prova de água. Ele pode ser aplicado em quase tudo, e o que é melhor, repele não somente a água como qualquer coisa que tenha água na sua composição e inclusive substâncias oleosas. É possível por exemplo, mergulhar as botas na lama e sair com elas totalmente limpas, já imaginou?

A empresa fabricante é a norte-americana Ultra Tech International. Ele já esta sendo comercializado, é vendido em latinhas de spray e custa cerca de $100,00 por litro. De acordo com a empresa fabricante o produto foi desenvolvido com base na nanotecnologia para revestir um objeto e criar uma barreira de ar na sua superfície para repelir água, óleo, concreto molhado, entre outros líquidos.

Além do preço outro empecilho para que o produto seja amplamente utilizado é a durabilidade que pode ser muito pequena dependendo da exposição e do uso. Porém, é indiscutível que ele tem muito potencial em diversas aplicações. Veja no vídeo algumas incríveis utilidades que ele pode ter:

Fontes: Tecmundo, Manual do Mundo, Mundo Gump, Revolução Digital, Estadão, Cornell University.

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2 pensamentos sobre “Materiais Incríveis

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