O material mais duro do Universo é um sólido esponjoso

Universidade da Califórnia

Um engenheiro da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, criou o metamaterial mais leve e mais resistente do Universo. Chamado Isomax, o novo produto é uma espuma rígida que resulta da repetição de formas geométricas.

Jonathan Berger criou o design do Isomax em 2015, quando estava à procura de um material com a maior rigidez possível. Em vez de combinar vários compostos químicos, o cientista decidiu projetar um material com uma ferramenta bem mais básica: a geometria.

A ideia era criar uma espécie de estrutura celular 3D repetitiva – como um favo de mel – com uma densidade extremamente baixa e com a máxima resistência possível.

Agora, de acordo com o estudo publicado na Nature, a equipa de Berger reforçou a ideia inicial com novos cálculos, e concluiu que a estrutura geométrica do Isomax atinge os limites de rigidez elástica.

“Houve vários feedbacks positivos mas, para mim, só deixa de ser um sonho após publicar um estudo que também tenha sido revisto por outros especialistas”, adiantou Berger.

O Isomax ainda não foi fabricado, mas o que torna este material tão rígido teoricamente é a combinação de duas formas básicas – um triângulo e uma cruz.

“A geometria do Isomax faz com que seja extremamente rígido em todas as direções”, explica o cientista.

De acordo com os especialistas, o novo material é composto por várias pirâmides reforçadas por paredes, que são perfeitas para resistir a forças de esmagamento perpendiculares. Já as formas piramidais fornecem estabilidade e resistem às forças de direções opostas.

E, como a maior parte do Isomax é, basicamente, espaço vazio, consegue ser extremamente leve apesar da sua resistência – por isso é descrito como “a espuma mais eficiente no Universo”.

“Como tem certas simetrias e alinhamentos e atinge os limites teóricos da rigidez, não há outro material como este”, explicou Berg.

O próximo passo para a equipa de cientistas é investigar o potencial deste metamaterial no mundo real. Uma análise experimental vai permitir testar a resiliência física do Isomax no laboratório, e os cientistas estão a tentar arranjar maneira para que a estrutura seja fabricada de forma rápida e barata.

Uma vez fabricado, os especialistas prevêem que o Isomax possa ser usado em tudo, desde estruturas aeroespaciais, automóveis e até em móveis que possam ser mais fáceis de deslocar.

“Será também um excelente isolador térmico e um ótimo isolador sonoro”, adiantou um dos membros da equipa, Haydn NG Wadley, da Universidade de Virginia.

  ZAP //

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6 COMENTÁRIOS

  1. Olá zap!
    Ainda continuam a escrever “químicos” em vez de escrever “compostos”, “substâncias” ou “materiais”?
    É que químicos são as pessoas formadas em Química (uma ciência). Tendo em conta a ausência da indicação da fonte desta notícia, suponho que a escrita foi da vossa autoria, logo não é uma questão de tradução literal. Quase poderia parecer ignorância (que não deve ser criticada – mas corrigida – daí a existência dum sistema educacional) mas tendo em conta que, não há muito tempo, um outro leitor vos alertou para esse erro, fica a transparecer que gostam de veicular erros nas vossas notícias.
    Cumprimentos.
    Rodrigo Guedes

    • Caro Rodrigo Guedes,

      Obrigada pelo seu reparo. Por uma questão de clareza, optámos por usar a expressão “compostos químicos”.
      Permita-nos no entanto recordar-lhe que, na língua portuguesa, uma palavra pode ter mais do que um significado.
      E com efeito, em português de Portugal, “químicos” refere-se tanto aos “compostos” quanto aos “licenciados”.
      Iremos portanto, sempre que nos ocorrer a lembrança, usar a expressão “compostos químicos” – mas sem que isso signifique que o uso da expressão “químicos” sem a menção dos compostos, quando a eles se nos referirmos apenas, seja de todo um erro.

  2. Não sei bem se a observação do Rodrigo Guedes estará totalmente correcta, tendo em conta que a palavra “químico” tanto pode ser substantivo como adjectivo.
    Veja-se, por exemplo, as definições da infopedia.pt:

    «químico

    quí.mi.co
    ˈkimiku
    adjectivo
    1. relativo à química ou às interacções de substâncias estudadas em química ⟨a composição química da atmosfera⟩
    2. diz-se do que usa ou é feito com substâncias que foram preparadas ou purificadas artificialmente ⟨fertilizante químico⟩

    nome masculino
    1. aquele que se dedica ao estudo da química ou é versado nesta ciência
    2. substância ou composto, sobretudo o que foi preparado ou purificado artificialmente »

    Estou em crer que o Rodrigo terá de fundamentar melhor a sua observação.

  3. O título do artigo está errado! O que foi descoberto não foi a substância mais dura mas sim a substância mais resistente! Na análise de materiais, dureza não é sinónimo de resistência. Pode sempre apresentar-se o exemplo do diamante – é a substância natural mais dura mas uma simples martelada estilhaça-o!

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