Princípios importantes
- Um material novo e ultrarresistente pode transformar laptops e outros eletrônicos pessoais.
- O material chamado 2DPA-1 é tão forte que pode até ser capaz de sustentar um edifício.
- Outros novos materiais podem criar sensores que permitem que nossos telefones saibam mais sobre o ambiente ao redor.
Os laptops e outros gadgets poderão em breve ser muito mais leves e fortes.
Os pesquisadores do MIT criaram um novo material tão leve quanto o plástico e tão forte quanto o aço. O material, chamado 2DPA-1, é um tipo de poliaramida que pode ser fabricado em escala industrial. É o mais recente de uma onda de materiais inovadores que podem transformar os eletrônicos pessoais.
"Há muitos problemas sendo resolvidos por novos materiais", disse Terry Gilton, especialista em materiais que é sócio da empresa de capital de risco de tecnologia Celesta Capital, em entrevista por e-mail. "Imagine telas pequenas o suficiente para caber em um par de óculos de sol que serão capazes de mostrar tudo o que você pode ver atualmente na tela do seu telefone."
Automontagem
O novo material do MIT é um polímero bidimensional que se automonta em folhas, ao contrário de todos os outros polímeros, que formam cadeias unidimensionais semelhantes a espaguete. Os cientistas acreditavam que era impossível induzir polímeros a formar folhas 2D até agora.
Esse material pode ser usado como revestimento leve e durável para peças de carros ou telefones celulares, ou como material de construção para pontes ou outras estruturas, disse Michael Strano, professor de engenharia química do MIT e autor sênior do novo estudo.
MIT
"Geralmente não pensamos em plástico como algo que você poderia usar para apoiar um edifício, mas com este material, você pode permitir coisas novas", disse ele no comunicado à imprensa.
Os pesquisadores descobriram que o módulo de elasticidade do novo material - uma medida de quanta força é necessária para deformar um material - é entre quatro e seis vezes maior do que o vidro à prova de balas. Eles também descobriram que seu limite de escoamento, ou quanta força necessária para quebrar o material, é o dobro do aço, mesmo que o material tenha apenas cerca de um sexto da densidade do aço.
No comunicado à imprensa, Matthew Tirrell, reitor da Pritzker School of Molecular Engineering da Universidade de Chicago, que não esteve envolvido no estudo, disse que a nova técnica "incorpora uma química muito criativa para fazer esses 2D ligados polímeros."
Outra característica fundamental do 2DPA-1 é que ele é impermeável a gases. Enquanto outros polímeros são feitos de cadeias enroladas com lacunas que permitem a passagem de gases, o novo material é feito de monômeros que se encaixam como LEGOs, e as moléculas não podem ficar entre eles.
"Isso pode nos permitir criar revestimentos ultrafinos que podem impedir completamente a passagem de água ou gases", disse Strano. "Esse tipo de revestimento de barreira pode ser usado para proteger metal em carros e outros veículos, ou estruturas de aço."
"Geralmente não pensamos em plástico como algo que você poderia usar para apoiar um edifício…"
Novos Materiais
A descoberta do MIT é apenas um dos muitos materiais que podem estar disponíveis em breve para melhorar os gadgets. Por exemplo, novas versões de nanopartículas de vários metais, como o titânio, tornarão a impressão 3D de componentes metálicos mais rápida e barata, disse Gilton. Essa 'manufatura aditiva' usando metais está revolucionando a manufatura.
Novas tecnologias de exibição, como pontos quânticos, podem substituir os materiais atuais que são usados para monitores e telas, apontou Gilton. "Eles são melhores em filtrar a luz e exibem cores melhores com base em novos compostos", acrescentou.
Outros materiais inovadores podem criar sensores que permitem que nossos telefones saibam mais sobre o ambiente ao redor, disse Gilton. Por exemplo, polímeros únicos que mudam quando absorvem certos gases permitem a criação prática de um 'nariz' eletrônico em um chip.
As empresas estão pesquisando novas técnicas para materiais de construção que permitirão a construção de chips com precisão atômica, disse Casper van Oosten, diretor administrativo e chefe da área de negócios da Intermolecular, um negócio da Merck KGaA, Darmstadt, Alemanha, Lifewire por e-mail. Os materiais são construídos átomo por átomo para potencialmente fazer chips de computador mais baratos, mais rápidos e com maior eficiência energética.
"Os consumidores verão isso de volta na explosão de dispositivos 'inteligentes' ou 'inteligentes' ao nosso redor, de carros autônomos a óculos AR/VR substituindo nossas chamadas regulares de Zoom", disse ele.
