Preparar-se! Uma nova classe de materiais está aqui

Jun 11, 2023

Você prefere correr para uma parede de tijolos ou para um colchão? Para a maioria das pessoas, a escolha não é difícil. Uma parede de tijolos é rígida e não absorve bem choques ou vibrações; um colchão é macio e é um bom amortecedor. Às vezes, ao projetar materiais, essas duas propriedades são necessárias. Os materiais devem ser bons em absorver vibrações, mas devem ser rígidos o suficiente para não desmoronar sob pressão. Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Física da UvAagora encontrou uma maneira de projetar materiaisque conseguem fazer essas duas coisas.

Normalmente, as duas caracterizações de um material são mutuamente exclusivas: algo é rígido ou pode absorver bem as vibrações, mas raramente ambos. No entanto, se pudéssemos fazer materiais rígidos e bons em absorver vibrações, haveria uma série de aplicações em potencial, desde o design em nanoescala até a engenharia aeroespacial.

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Amsterdã agora encontrou uma maneira de criar materiais rígidos, mas ainda bons em absorver vibrações – e igualmente importante, que podem ser mantidos muito leves.

David Dykstra, principal autor da publicação, explica: "Descobrimos que o truque era usar materiais que dobram, como chapas finas de metal. Quando montadas de maneira inteligente, as construções feitas com essas chapas dobradas tornam-se grandes absorvedores de vibrações— mas, ao mesmo tempo, preservam muito da rigidez do material de que são feitos. Além disso, as chapas não precisam ser muito grossas e, assim, o material pode ser mantido relativamente leve."

Os pesquisadores investigaram minuciosamente as propriedades desses materiais dobrados e descobriram que todos eles apresentavam essa combinação mágica de rigidez e capacidade de dissipar vibrações. Como os materiais conhecidos não possuem essa combinação desejada de propriedades, os novos materiais (ou metamateriais) feitos em laboratório têm uma gama muito ampla de aplicações potenciais e em uma variedade muito ampla de escalas. Os usos possíveis variam do tamanho do medidor (pense em aplicações aeroespaciais, automotivas e muitos outros projetos civis) até a microescala (aplicações como microscópios ou nanolitografia).

Dykstra: "Os humanos gostam de construir coisas - coisas pequenas e grandes - e quase sempre queremos que essas estruturas sejam leves. Se isso puder ser feito com materiais rígidos e bons em absorção de choque, muitos projetos existentes podem ser melhorados e muitos novos designs se tornam possíveis. Realmente não há fim para as aplicações possíveis!"

- Este comunicado de imprensa foi publicado originalmente no site da Universidade de Amsterdã