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Material inspirado em conchas pode ajudar a proteger espaçonaves

Um novo material inspirado nas conchas do mar promete ser leve, firme, resistente ao calor e de baixo custo. Desenvolvido por cientistas do Sandia National Laboratories, operado pela National Technology and Engineering Solutions of Sandia, o material pode ter aplicações que vão desde revestimento para espaçonaves até fuselagens de veículos aéreos.

Devido à estrutura, que alterna camadas de materiais orgânicos e inorgânicos, as conchas são incrivelmente resistentes: os nanogrãos inorgânicos dão força à estrutura, enquanto as proteínas orgânicas atuam como uma cola, além de proporcionar amortecimento e evitar que rachaduras se espalhem pelas camadas. Foi esta estrutura que os cientistas do laboratório Sandia imitaram.

Preparação de amostras do material para testes em laboratório (Imagem: Reprodução/Bret Latter)
Preparação de amostras do material para testes em laboratório (Imagem: Reprodução/Bret Latter)

Eles trabalharam com camadas orgânicas produzidas a partir de açúcar de confeiteiro queimado, enquanto as camadas inorgânicas são de silicato. O resultado é um material com força acima dos 11 GigaPascals (GPa), com rigidez de 120 GPa. Durante os testes de resistência ao calor, os cientistas descobriram que o material deve suportar temperaturas de até 1.650 ºC.

Além de forte, o material é extremamente leve e não pesa mais que poucos microgramas por camada. Há, ainda, a vantagem dos custos de produção: uma peça com 5 cm custaria apenas 25 centavos de dólar para ser produzida, enquanto o berílio, material com propriedades térmicas e mecânicas mais próximas, custa algumas centenas de dólares.

Para completar, o material exige apenas a adição de etanol durante o processo de produção. Em aplicações práticas, o material poderia ser usado em espaçonaves por resistir ao calor do lançamento e ainda ajuda na proteção contra pequenos detritos — e, por ser leve, ainda poderia permitir menores custos.

O artigo que descreve a produção do material foi publicado na revista MRS Advances.

Fonte: Canaltech

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