Arquitetura óssea pode inspirar asas de aeronaves mais fortes

Uma nova descoberta na estrutura interna do osso pode levar a um melhor tratamento da osteoporose e a componentes de aeronaves mais duráveis.

A densidade tem sido a referência para medir a força óssea. No entanto, apesar de a quantidade de carga que um osso é capaz de suportar ser amplamente determinada pela densidade, a verdade é que a durabilidade ao longo do tempo é muito menos compreendida.

Usando um novo software, investigadores da Universidade de Cornell, nos Estados Unidos, exploraram a arquitetura interna do osso para determinar que fatores influenciam a fadiga a longo prazo por meio da carga cíclica.

Os ossos têm suportes verticais que fornecem integridade estrutural sob carga, mas são também compostos por suportes horizontais que, até agora, acreditava-se ter pouca influência na força.

No entanto, a investigação da universidade norte-americana veio afirmar a importância destes suportes horizontais, que são a chave para a longevidade dos ossos ao longo do tempo. O artigo científico foi recentemente publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences.

“À medida que envelhecemos, perdemos estes apoios horizontais, aumentando assim a probabilidade de o osso se partir depois de múltiplas cargas cíclicas”, sustentou o autor principal do artigo, Christopher Hernandez, citado pelo TechExplore.

Quando se trata de suportar o desgaste a longo prazo, as hastes horizontais são fundamentais para prolongar a vida de fadiga do osso. A equipa imprimiu um modelo ósseo, em 3D, feito de um polímero de metacrilato de uretano e, variando a espessura das hastes horizontais na estrutura do material, os cientistas foram capazes de aumentar a sua durabilidade em até 100 vezes.

Além das implicações óbvias para o tratamento de condições médicas, como a osteoporose, a descoberta traz grandes benefícios no campo da engenharia, nomeadamente para estruturas como asas de aeronaves.

Hernandez prevê que as redes de microestrutura reforçadas que a sua equipa desenvolveu possam ser incorporadas a praticamente qualquer dispositivo. Estas redes seriam particularmente interessantes para a indústria aeroespacial, onde materiais ultraleves precisam de suportar uma tremenda e repetida tensão.

ZAP //

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