Foi criado um material sensor auto-curativo

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

Cientistas vêm tentando há muitos anos criar um material que imite a pele humana, tenha as mesmas características e desempenhe funções semelhantes. As principais qualidades da pele que os cientistas estão tentando recriar são a sensibilidade e a capacidade de cicatrização. Graças a essas propriedades, a pele humana envia sinais ao cérebro sobre temperatura e pressão, atuando como uma barreira protetora contra irritantes ambientais.

Por meio de um trabalho árduo, a equipe do professor de engenharia química da Universidade de Stanford, Zhenan Bao, conseguiu pela primeira vez criar um material que combina essas duas qualidades.

Nos últimos dez anos, muitos exemplos de "pele artificial" foram criados, mas mesmo os mais avançados apresentavam sérias desvantagens. Alguns deles requerem altas temperaturas para "curar", o que os torna impossíveis de usar no dia a dia. Outros são restaurados à temperatura ambiente, mas durante a restauração sua estrutura mecânica ou química muda, o que os torna, de fato, descartáveis. Mas o mais importante é que nenhum desses materiais era bom condutor de eletricidade.

Zhenan Bao e seus colegas deram um grande passo nessa direção e combinaram as propriedades de autocura de um polímero plástico e a condutividade elétrica de um metal em um único material pela primeira vez.

Os cientistas começaram com um plástico composto por longas cadeias de moléculas conectadas por ligações de hidrogênio. Trata-se de uma conexão bastante fraca entre a região carregada positivamente de um átomo e a região carregada negativamente do próximo. Essa estrutura permitiu que o material se auto-reparasse efetivamente após influências externas. As moléculas se decompõem com bastante facilidade, mas depois se reconectam à sua forma original. O resultado foi um material flexível que os cientistas compararam a um caramelo deixado na geladeira.

Cientistas adicionaram micropartículas de níquel a esse polímero elástico, o que aumentou a resistência mecânica do material. Além disso, essas partículas aumentaram sua condutividade elétrica: a corrente é facilmente conduzida de uma micropartícula para outra.

O resultado atendeu a todas as expectativas. "A maioria dos plásticos são bons isolantes, mas obtivemos um excelente condutor", resumiu Zhenan Bao.

Os cientistas então testaram a capacidade de recuperação do material. Cortaram um pequeno pedaço do material ao meio com uma faca. Pressionando levemente as duas partes resultantes, os pesquisadores descobriram que o material havia recuperado 75% de sua resistência e condutividade elétrica originais. Meia hora depois, o material havia recuperado completamente suas propriedades originais.

"Até a pele humana leva alguns dias para cicatrizar. Então acho que alcançamos um resultado muito bom", disse Benjamin Chi Kion Tee, colega de Bao.

O novo material também passou com sucesso no próximo teste: 50 ciclos de recuperação de corte.

Os pesquisadores não vão parar por aí. No futuro, eles querem aproveitar melhor as partículas de níquel presentes no material, pois elas não só o tornam mais resistente e melhoram sua condutividade elétrica, como também reduzem sua capacidade de autorregeneração. O uso de partículas metálicas menores pode tornar o material ainda mais eficaz.

Ao medir a sensibilidade do material, os cientistas descobriram que ele consegue detectar e responder à pressão com a força de um aperto de mão. É por isso que Bao e sua equipe estão confiantes de que sua invenção pode ser usada em próteses. Além disso, eles planejam tornar o material o mais fino e transparente possível para que ele possa ser usado no revestimento de dispositivos eletrônicos e suas telas.

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