Uma equipa de investigadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) criou um dos mais fortes materiais leves conhecidos, comprimindo e fundindo flocos de grafeno, uma forma bidimensional de carbono.
Na forma bidimensional, o grafeno é o mais forte de todos os materiais conhecidos. Mas os cientistas têm tido dificuldade em traduzir essa força bidimensional em materiais tridimensionais úteis.
A equipa do MIT conseguiu unir pequenos flocos de grafeno numa estrutura 3D com uma forma semelhante a uma esponja.
Mas, a principal característica deste objeto é que a sua área superficial é muito superior ao seu volume, o que é responsável pela sua resistência – o material tem uma densidade de apenas 5% e pode ter uma força 10 vezes maior do que o aço.
“Uma vez criadas estas estruturas tridimensionais, queríamos ver qual é o limite – qual é o material mais forte possível que conseguimos produzir”, afirmou Zhao Qin, um dos autores do estudo publicado na Science Advances.
Assim, os especialistas criaram uma variedade de modelos 3D feitos do mesmo material, que submeteram a vários testes.
Um dos materiais tinha paredes mais finas e revelou-se mais resistente do que aquele que foi criado com paredes mais grossas porque, de acordo com os cientistas, as paredes mais finas permitem que a estrutura se deforme lentamente, dissipando melhor a pressão.
Segundo o MIT, a nova descoberta mostra que o aspeto crucial das novas formas tridimensionais tem mais a ver com a sua forma geométrica do que com o próprio material, o que sugere que podem ser criados objetos fortes e leves a partir de uma variedade de materiais.
“Podemos substituir o material por qualquer coisa. A geometria é o fator dominante”, afirmou Markus Buehler, diretor do departamento de engenharia civil e ambiental do MIT.
Os investigadores revelam que a mesma geometria deste novo objeto pode até ser aplicada a materiais estruturais de grande escala usados, por exemplo, na construção de pontes e edifícios.
