postado em 14/10/2019 04:15
Os avanços nas áreas de robótica eletrônica, tecnologias vestíveis e interfaces homem/máquina exigem uma nova classe de materiais elásticos. É essa característica que permite às soluções mudarem de forma e se adaptarem a situações específicas, como os adesivos que, colocados no corpo, monitoram indicadores de saúde. Pesquisadores da Universidade Carnegie Mellon, nos Estados Unidos, desenvolveram um material que exibe uma combinação única de alta condutividade elétrica e térmica, com recursos de atuação diferentes de qualquer outro composto do tipo.
;Não é apenas termicamente e eletricamente condutor, também é inteligente;, ressalta Carmel Majidi, professor-associado de engenharia mecânica e um dos criadores da solução, detalhada, semana passada, na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (Pnas). O cientista compara a habilidade do material a reações humanas. ;Assim como recuamos ao tocar em algo quente ou afiado, o material detecta, processa e responde ao seu ambiente sem nenhum hardware externo. Por ter vias elétricas neurais, está um passo mais perto do tecido nervoso artificial;, diz.
Majidi é pioneiro no desenvolvimento de novas classes de materiais para uso em engenharia elástica e robótica macia. Ele e sua equipe criaram arquiteturas avançadas de materiais usando micro e nanogotículas de metal líquido deformáveis de índio e gálio. Agora, combinaram a técnica com elastômeros de cristal líquido (LCEs), um tipo de borracha maleável que se move quando exposta ao calor. A escolha da combinação se deu porque os LCEs têm funcionalidade promissora como material que muda de forma, mas não apresentam condutividade elétrica e térmica significativa. Segundo os criadores, a deficiência foi sanada com o uso de índio e gálio.
Danos
Outra característica importante do novo material é a resiliência e a resposta a grandes danos. ;Observamos as capacidades de autocorreção elétrica e de detecção de danos desse composto, sendo que a detecção foi além de materiais líquidos anteriores. Como o dano cria traços condutores que podem ativar a transformação de formas, o composto responde de maneira exclusiva a eles;, explica Michael Ford, pesquisador de pós-doutorado na universidade americana e principal autor do estudo.
Segundo Ford, a alta condutividade elétrica do material permite que ele faça interface com a eletrônica tradicional, responda dinamicamente ao toque e mude de forma quando necessário. Os criadores acreditam que ele poderá ser usado em qualquer aplicativo que exija eletrônicos elásticos, como os voltados para cuidados com a saúde, soluções de computação vestível e artefatos para missões espaciais.
Autocura
A mesma equipe da Carnegie Mellon criou um material de autocura, que se repara espontaneamente sob danos mecânicos extremos. Ele é composto por gotículas de metal líquido suspensas em um polímero mole. Quando danificadas, as gotículas se rompem para formar novas conexões com gotículas vizinhas e redirecionam os sinais elétricos sem interrupção. Os circuitos produzidos com traços condutivos desse material permanecem total e continuamente operacionais quando cortados, perfurados ou removidos. A solução foi apresentada, ano passado, na revista Nature Materials.