Um material sensível à autocuração foi criado

O novo material pode ser usado em próteses, bem como na criação de dispositivos eletrônicos.

Os cientistas têm tentado criar material que imitava a pele humana por muitos anos, tinham as mesmas características e podiam desempenhar tais funções. As principais qualidades da pele que os cientistas tentam recriar são a sensibilidade e a capacidade de curar. Devido a estas propriedades, a pele humana envia sinais para o cérebro sobre temperatura e pressão e serve como uma barreira protetora contra irritantes ambientais.

A equipe do Professor de Engenharia Química da Universidade de Stanford, Chengdu Bao, como resultado de um árduo trabalho pela primeira vez, conseguiu criar um material que combina essas duas qualidades.

Ao longo dos últimos dez anos, foram criadas muitas amostras de "couro artificial", mas mesmo as mais sofisticadas tiveram inconvenientes muito sérios. Alguns deles exigem "calor" para "curar", o que dificulta o uso diário em condições cotidianas. Outros são restaurados à temperatura ambiente, mas quando são restaurados, sua estrutura mecânica ou química muda, o que os torna, de fato, descartáveis. Mas o mais importante, nenhum desses materiais era um bom condutor de eletricidade.

Zhang Bao e seus colegas conseguiram dar um grande passo em frente nesta direção e, pela primeira vez, combinar em um material a autocura do polímero plástico e a condutividade elétrica do metal.

Os cientistas começaram com os plásticos, que consistiam em cadeias longas de moléculas ligadas por ligações de hidrogênio. Esta é uma conexão bastante fraca entre a região carregada positivamente de um átomo e a região carregada negativamente da próxima. Esta estrutura permitiu que o material fosse efetivamente auto-reparado após um impacto externo. As moléculas simplesmente se desmoronam, mas depois se reconectam na sua forma original. Como resultado, obteve-se um material flexível, que cientistas compararam com a esquerda na íris da geladeira.

Para este polímero resiliente, cientistas adicionaram micropartículas de níquel, o que aumentou a resistência mecânica do material. Além disso, essas partículas aumentaram sua condutividade elétrica: a corrente é facilmente transportada de uma micropartícula para outra.

O resultado atingiu todas as expectativas. "A maioria dos plásticos são bons isoladores, e temos um excelente condutor", concluiu Zheng Bao.

Então, os cientistas testaram a capacidade de recuperação do material. Eles cortaram um pequeno pedaço de material com uma faca. Pressionando ligeiramente as duas partes formadas entre si, os pesquisadores descobriram que o material recuperou a força original e a condutividade elétrica em 75%. Meia hora depois, o material restaurou completamente suas propriedades originais.

"Mesmo a pele humana leva alguns dias para curar, então eu acho que conseguimos um resultado muito bom", disse o colega de Chi Kion Tee, de Bao Benjamin.

Novo material passou com sucesso no próximo teste - 50 ciclos de incisão-recuperação.

Os pesquisadores não vão pensar nisso. No futuro, eles querem alcançar um uso mais eficiente de partículas de níquel no material, pois não só o tornam forte e melhora a condutividade elétrica, mas também reduz a capacidade de auto-reparo. O uso de partículas metálicas menores pode tornar o material ainda mais eficiente.

Medindo a sensibilidade do material, os cientistas descobriram que é capaz de detectar e reagir à pressão com a força do aperto de mão. Porque Bao e sua equipe estão confiantes de que sua invenção pode ser usada em membros prostéticos. Além disso, eles vão fazer o seu material tão fino e transparente quanto possível para que ele possa ser usado para cobrir dispositivos eletrônicos e suas telas.

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