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Nova pesquisa revela um material inovador que combina alta rigidez e capacidade de absorção de energia, transformando a construção civil
Uma nova inovação no campo dos materiais pode transformar a construção civil com a introdução de um material compressível superforte, inspirado no esqueleto da esponja marinha conhecida como Cesta de Flores de Vênus. Este material, denominado auxético, apresenta características únicas que o diferenciam de todos os outros materiais convencionais.
O que são materiais auxéticos?
Tradicionalmente, quando um objeto é comprimido, sua espessura diminui na área onde a pressão é aplicada e se expande nos outros locais.
Contudo, os materiais auxéticos operam de maneira inversa: eles se expandem lateralmente quando esticados e contraem-se quando comprimidos.
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Essa propriedade inovadora permite que esses materiais absorvam e distribuam energia de impacto de forma eficaz, tornando-os extremamente valiosos em diversas aplicações, desde engenharia estrutural até dispositivos médicos, como stents cardíacos.
A inspiração na natureza
Pesquisadores, liderados por Jiaming Ma da Universidade RMIT, na Austrália, estavam interessados em criar materiais auxéticos que não apenas imitassem, mas também superassem as capacidades dos modelos existentes.
A solução foi encontrada no intrincado esqueleto da esponja Cesta de Flores de Vênus, que habita o Oceano Pacífico.
Os testes e otimizações revelaram que a estrutura dessa esponja oferece uma combinação impressionante de rigidez e resistência, além da capacidade de se esticar quando comprimida.
Resultados impressionantes de testes laboratoriais
A estrutura biomimética desenvolvida a partir da esponja marinha demonstrou resultados superiores em comparação com simulações computacionais anteriores.
Utilizando a mesma quantidade de material, os pesquisadores conseguiram criar uma estrutura que é 13 vezes mais rígida do que os materiais auxéticos tradicionais, que geralmente têm um design de favo de mel reentrante.
Além disso, essa nova estrutura consegue absorver 10% mais energia e mantém seu comportamento auxético com uma faixa de deformação 60% maior em comparação aos modelos existentes.
Aplicações na construção civil
Essa treliça auxética bioinspirada apresenta um potencial significativo para a construção civil, permitindo a utilização de menos aço e concreto ao atingir resultados comparáveis aos de armaduras tradicionais.
Ngoc Ha, professor envolvido na pesquisa, destacou que essa inovação pode estabelecer uma base sólida para o desenvolvimento de uma construção mais sustentável.
O metamaterial auxético, com alta rigidez e capacidade de absorção de energia, promete trazer benefícios substanciais em setores variados, desde materiais de construção até equipamentos de proteção e esportes.
Vantagens dos materiais auxéticos
Os materiais auxéticos oferecem diversas vantagens em comparação com os materiais convencionais. Além de sua rigidez e capacidade de absorção de energia, eles são leves e adaptáveis, o que os torna ideais para uma variedade de aplicações.
Sua habilidade de se expandir e contrair de forma eficiente pode levar a construções mais seguras e sustentáveis, reduzindo o desperdício de materiais.
Perspectivas futuras
A descoberta e desenvolvimento de materiais auxéticos inspirados na natureza representam uma inovação crucial para a construção civil e outras áreas.
Com a capacidade de oferecer maior resistência e eficiência, esses materiais podem não apenas transformar como construímos, mas também contribuir para um futuro mais sustentável.
FONTE: INOVAÇÃOTECNOLÓGICA
