{"id":89559,"date":"2022-02-15T12:02:28","date_gmt":"2022-02-15T15:02:28","guid":{"rendered":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/?p=89559"},"modified":"2022-02-15T12:02:28","modified_gmt":"2022-02-15T15:02:28","slug":"novo-material-e-forte-como-aco-e-leve-como-plastico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.institutodeengenharia.org.br\/site\/2022\/02\/15\/novo-material-e-forte-como-aco-e-leve-como-plastico\/","title":{"rendered":"Novo material \u00e9 forte como a\u00e7o e leve como pl\u00e1stico"},"content":{"rendered":"

Pl\u00e1stico forte como a\u00e7o<\/strong><\/p>\n

Usando um novo processo de polimeriza\u00e7\u00e3o, engenheiros qu\u00edmicos criaram um novo material que \u00e9 mais forte do que o a\u00e7o, mesmo sendo t\u00e3o leve quanto o pl\u00e1stico, al\u00e9m de poder ser fabricado em escala industrial.<\/p>\n

O novo material \u00e9 um pol\u00edmero que se automonta em folhas (bidimensionais), ao contr\u00e1rio de todos os outros pol\u00edmeros, que formam cadeias semelhantes a espaguete (unidimensionais). At\u00e9 agora, os cientistas acreditavam que era imposs\u00edvel induzir pol\u00edmeros a formar folhas 2D.<\/p>\n

Esse material pode ser usado como revestimento, de pe\u00e7as de autom\u00f3veis a telefones celulares, ou como material de constru\u00e7\u00e3o para pontes ou outras estruturas.<\/p>\n

“Geralmente n\u00e3o pensamos em pl\u00e1stico como algo que voc\u00ea poderia usar para suportar um edif\u00edcio, mas, com esse material, voc\u00ea pode possibilitar coisas novas. Ele tem propriedades muito incomuns e estamos muito animados com isso,” disse o professor Michael Strano, do MIT.<\/p>\n

As medi\u00e7\u00f5es indicam que o m\u00f3dulo de elasticidade do pol\u00edmero – uma medida de quanta for\u00e7a \u00e9 necess\u00e1ria para deformar um material – \u00e9 algo entre quatro e seis vezes maior do que a elasticidade dos materiais usados para fabricar coletes \u00e0 prova de balas. J\u00e1 seu limite de escoamento – quanta for\u00e7a \u00e9 necess\u00e1ria para quebrar o material – \u00e9 o dobro do a\u00e7o, embora o material tenha apenas cerca de um sexto da densidade do a\u00e7o.<\/p>\n

Os pesquisadores j\u00e1 registraram duas patentes sobre o processo que usaram para produzir o pol\u00edmero, que pretendem levar \u00e0 comercializa\u00e7\u00e3o rapidamente.<\/p>\n

Pol\u00edmero que forma folhas<\/strong><\/p>\n

Os\u00a0pol\u00edmeros<\/a>, uma classe que inclui todos os pl\u00e1sticos, consistem em cadeias de blocos b\u00e1sicos chamados mon\u00f4meros. Essas cadeias crescem adicionando novas mol\u00e9culas em suas extremidades. Uma vez formados, os pol\u00edmeros podem ser moldados em objetos tridimensionais usando moldagem por inje\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Os cientistas tentam h\u00e1 muito tempo fazer os pol\u00edmeros crescerem na forma de folhas, em vez de correntes, na expectativa de formar materiais extremamente fortes e leves. No entanto, depois de muitas d\u00e9cadas de trabalho neste campo, havia quase um consenso de que era imposs\u00edvel criar pol\u00edmeros bidimensionais. Uma raz\u00e3o para isso \u00e9 que, se apenas um mon\u00f4mero girar para cima ou para baixo, fora do plano da folha em crescimento, o material come\u00e7ar\u00e1 a se expandir em tr\u00eas dimens\u00f5es, e a estrutura em forma de folha n\u00e3o se formar\u00e1.<\/p>\n

O pesquisador Yuwen Zeng, por\u00e9m, desenvolveu o processo de polimeriza\u00e7\u00e3o que lhe permitiu gerar uma folha bidimensional de poliaramida, a classe de pol\u00edmero \u00e0 qual pertence o conhecido Kevlar. Como mon\u00f4mero, ele usou um composto chamado melamina, o mesmo que recobre os pain\u00e9is de MDF, que cont\u00e9m um anel de \u00e1tomos de carbono e nitrog\u00eanio.<\/p>\n

Sob as condi\u00e7\u00f5es certas, os mon\u00f4meros cresceram em duas dimens\u00f5es, formando discos. E esses discos se empilharam uns sobre os outros, mantidos juntos por liga\u00e7\u00f5es de hidrog\u00eanio entre as camadas, o que torna a estrutura muito est\u00e1vel e forte. N\u00e3o \u00e9 exatamente uma folha bidimensional, mas funciona exatamente como tal, com a vantagem de n\u00e3o deixar passar gases, o que abre novos campos de aplica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

“Em vez de construir uma mol\u00e9cula semelhante a espaguete, podemos fazer um plano molecular semelhante a uma folha, onde fazemos com que as mol\u00e9culas se conectem em duas dimens\u00f5es,” disse Strano. “Esse mecanismo acontece espontaneamente em solu\u00e7\u00e3o e, depois de sintetizarmos o material, podemos facilmente fabricar filmes finos por espalhamento rotativo que s\u00e3o extraordinariamente fortes.”<\/p>\n

Essa automontagem em solu\u00e7\u00e3o significa que o pol\u00edmero pode ser produzido em grandes quantidades simplesmente aumentando a quantidade dos materiais de partida, permitindo levar o processo para escala industrial.<\/p>\n

Fonte: Inova\u00e7\u00e3o Tecnol\u00f3gica<\/strong><\/em><\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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