Materiais Avanados
Redação do Site Inovação Tecnológica – 25/08/2025
Demonstrao do “material que pensa”, da abertura de painis solares em robs espaciais s diferentes respostas a estmulos diferentes.
[Imagem: Chunli Yang et al. – 10.1088/2631-7990/add8ca]
Material quase vivo
Imagine uma nica pea de material que possa mudar sua forma, sua rigidez e sua funo, tudo dependendo de um comando seu, como um canivete suo consegue resolver mltiplos problemas sob demanda.
Pois esse material quase mgico – ele se enquadra na categoria da chamada matria ativa – acaba de ser sintetizado por Chunli Yang e colegas do Instituto de Tecnologia de Harbin, na China.
A equipe criou metamateriais inteligentes impressos em 4D, capazes de se reprogramar para diferentes tarefas sem a necessidade de ferramentas ou infraestruturas adicionais.
Esses metamateriais so feitos a partir de polmeros com memria de forma, que normalmente voltam sua forma original, mas podem incorporar outros materiais para assumir mltiplos formatos, o que viabiliza fornecer mltiplas aes em resposta a diferentes estmulos (multirresponsivos). De fato, os prottipos sintetizados pela equipe podem se torcer, dobrar, enrijecer ou amolecer em resposta luz, ao calor, eletricidade ou a campos magnticos.
Eles tambm podem sustentar mltiplas formas simultaneamente e alternar entre elas conforme necessrio, algo que os metamateriais fabricados at agora no conseguiam fazer aps a fabricao.
“Este um passo em direo a materiais verdadeiramente inteligentes que se adaptam como sistemas vivos,” disse o professor Jinsong Leng. “Estamos migrando de projetos estticos para materiais que podem sentir, decidir e agir.”
Os metamateriais mecnicos tm potencial de aplicao em portadores de informaes e sistemas robticos flexveis, tudo “inteligente”, decidindo o que ou como fazer sem a necessidade de um computador.
[Imagem: Chunli Yang et al. – 10.1088/2631-7990/add8ca]
Material que pensa e decide
Como sempre, o segredo da funcionalidade dos metamateriais est nos elementos bsicos que o compem, conhecidos como meta-tomos ou nanoantenas. So esses componentes fundamentais, e no sua composio qumica, que determinam as propriedades do material como um todo.
A equipe estudou como pequenas partes dentro do material – ligamentos e ns – afetam sua resistncia e sua flexibilidade. Usando essas informaes, eles projetaram materiais cuja forma e rigidez podem ser cuidadosamente controladas e alteradas sempre que necessrio.
Os usos potenciais do metamaterial ativo variam desde o armazenamento seguro de informaes, onde a mensagem s aparece sob o estmulo certo, at sistemas robticos flexveis, que adaptem sua rigidez em tempo real – pense em uma criptografia invisvel ou em mquinas que se ajustam durante a operao, por exemplo.
Os metamateriais h muito prometem propriedades mecnicas incomuns, mas at agora estavam presos a designs fixos. Este avano os empurra definitivamente para o reino da manufatura adaptativa, visando aplicaes aeroespaciais, robticas e alm, dizem os pesquisadores.
“A cincia dos materiais est evoluindo,” argumenta o professor Leng. “O futuro no se trata apenas de construir estruturas mais fortes ou mais leves. Trata-se de criar materiais que possam pensar e executar mltiplas tarefas simultaneamente.”
Bibliografia:
Artigo: Highly programmable 4D printed multi-shape gradient metamaterials and multifunctional devices
Autores: Chunli Yang, Xiaozhou Xin, Wenjun Zhao, Cheng Lin, Liwu Liu, Yanju Liu, Jinsong Leng
Revista: International Journal of Extreme Manufacturing
Vol.: 7, Number 5
DOI: 10.1088/2631-7990/add8ca
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