MADRID 26 fev. (EUROPA PRESS) -
Inspirados na esponja do fundo do mar, os engenheiros da RMIT University desenvolveram um material com notável resistência à compressão para aprimorar os projetos arquitetônicos e de produtos.
O design de rede dupla foi inspirado no esqueleto intrincado de uma esponja de águas profundas conhecida como cesta de flores de Vênus, que vive no Oceano Pacífico.
O autor principal do mais recente estudo da RMIT sobre a estrutura, Dr. Jiaming Ma, disse que testes e otimizações abrangentes revelaram a impressionante combinação de rigidez e resistência do padrão, além da capacidade de contração quando comprimido.
É esse último aspecto, conhecido como comportamento auxético, que abre uma ampla gama de possibilidades de aplicação do projeto em engenharia estrutural e outras aplicações.
"Enquanto a maioria dos materiais se torna mais fina quando esticada ou mais grossa quando comprimida, como a borracha, os materiais auxéticos fazem o contrário", disse Ma. "Os materiais auxéticos podem absorver e distribuir a energia do impacto de forma eficaz, o que os torna extremamente úteis.
Os materiais auxéticos naturais incluem tendões e pele de gato, enquanto os sintéticos são usados para fabricar stents cardíacos e vasculares que se expandem e se contraem conforme necessário.
Porém, embora os materiais auxéticos tenham propriedades úteis, sua baixa rigidez e capacidade limitada de absorção de energia limitam suas aplicações. O design de grade dupla inspirado na natureza do equipamento é importante porque supera essas grandes desvantagens.
"Cada rede por si só tem um comportamento de deformação tradicional, mas se você combiná-las como a natureza faz na esponja do fundo do mar, ela se regula e mantém sua forma, superando materiais semelhantes por uma margem bastante significativa", disse Ma.
TREZE VEZES MAIS RÍGIDO DO QUE OS MATERIAIS ANÁLOGOS DISPONÍVEIS
Os resultados publicados na revista Composite Structures mostram que, com a mesma quantidade de uso de material, a rede é 13 vezes mais rígida do que os materiais auxiliares existentes, que são baseados em projetos de favo de mel reentrante.
Ela também pode absorver 10% mais energia e, ao mesmo tempo, manter seu comportamento auxiliar com uma faixa de deformação 60% maior em comparação com os projetos existentes.
O Dr. Ngoc San Ha disse que a combinação exclusiva dessas propriedades abre várias aplicações interessantes para seu novo material. "Essa rede auxética de inspiração biológica fornece a base mais sólida até o momento para desenvolvermos edifícios sustentáveis de última geração", disse ele.
"Nosso metamaterial auxético com alta rigidez e absorção de energia poderia oferecer benefícios significativos em vários setores, desde materiais de construção até equipamentos de proteção e equipamentos esportivos e aplicações médicas", disse ele.
A estrutura de rede bioinspirada poderia funcionar como uma estrutura de construção de aço, por exemplo, permitindo que menos aço e concreto fossem usados para obter resultados semelhantes aos de uma estrutura tradicional.
A estrutura também poderia formar a base de equipamentos leves de proteção esportiva, coletes à prova de balas ou implantes médicos.
Esta notícia foi traduzida por um tradutor automático