Nano Treliças Fractais Poderão ser Utilizadas no Fabrico de Elementos Estruturais

Um grupo de investigadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) desenvolveu uma técnica inovadora que permite a obtenção de nano estruturas treliçadas com geometria fractal, que poderão em breve ser utilizadas no fabrico de materiais estruturais passíveis de serem utilizados em obras de engenharia. Estes elementos têm uma forma inspirada na microestrutura óssea de alguns organismos marinhos, possuindo propriedades de resistência e flexibilidade inatingíveis por materiais convencionais.

O processo desenvolvido pelos investigadores americanos é constituído por três fases fundamentais.
Numa fase inicial é construída uma estrutura provisória de suporte, que possui uma geometria muito próxima da estrutura final. Esta estrutura prévia é obtida através de impressão tridimensional laser, num polímero.
A segunda fase consiste no revestimento da estrutura provisória com uma camada contínua, muito fina, do material que se pretende utilizar na estrutura final. O revestimento pode ser de vários tipos, podendo ser utilizados materiais cerâmicos, metálicos, vitrometálicos ou semicondutores, entre outros.
Na fase final de fabrico, a estrutura provisória polimérica é dissolvida, sobrando a estrutura final, constituída por barras ocas com apenas 5 nanómetros de diâmetro.

Utilizando este método os investigadores conseguiram fabricar materiais com propriedades pouco usuais. Foram, por exemplo, obtidas nano estruturas cerâmicas extremamente flexíveis e elásticas, capazes de voltar à sua forma inicial, sem entrarem em rotura, mesmo depois de serem comprimidas a um nível extremo.

Apesar de constituídas em 85% a 99% por ar e de serem muito leves, estas nano treliças podem ser fabricadas para serem mais fortes que o aço, graças ao total controlo que a técnica desenvolvida oferece sobre a posição de cada nano elemento.

 

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