Materiais que se Curam

Materiais que se Curam

Escrito por: Gabriela Mayer

        Sabe-se que grandes catástrofes em construções como pontes e edifícios muitas vezes se iniciam com uma pequena trinca, que cresce lentamente sem ser notada, até levar a um grande colapso da estrutura. Nesse cenário, cientistas ao redor do mundo, inspirados na capacidade de regeneração do corpo humano, pesquisam formas de criar polímeros, cerâmicas e metais que se curam, sendo assim possível impedir o crescimento de trincas e prevenir tragédias em potencial.
        Nancy Sottos, engenheira na University of Illinois em Urbana-Champaign, dedica-se a pesquisa de plásticos que “sangram” quando cortados. Partindo da análise do sistema circulatório humano, Sottos criou uma folha fina de polímero com uma rede interna de canais ocos, alguns preenchidos com resina líquida e outros com um agente de cura. Surgindo uma trinca, os dois líquidos são liberados dos canais e fluem pela falha. Ao se misturarem, o agente de cura transforma a resina em hard-epoxy, reparando o dano local. Com esse sistema, o material pode ser curado repetidas vezes em uma mesma área, assim como o corpo humano. Na pesquisa, o método foi aplicado em plásticos rígidos e espumas. [1]
        Já Henk Jonkers, um microbiologista na Delft University of Technology nos Países Baixos, desenvolveu um concreto que se cura. A descoberta representa grande importância para a construção civil, uma vez que pequenas trincas no concreto permitem a entrada de água na estrutura, degradando o próprio concreto e corroendo os reforços de aço. O princípio da regeneração reside em bactérias especiais do tipo Bacillus, misturadas ao concreto juntamente com nutrientes baseados em cálcio, como lactato de cálcio, inseridos em cápsulas de plástico biodegradável. As bactérias podem permanecer dormentes, como endósporos (estrutura que permite sobrevivência em estresse ambiental), por mais de 200 anos, até o surgimento de uma trinca que permite a entrada de água, ativando-as Ao se alimentarem do lactato de cálcio, liberado das cápsulas pela ação da água, este é convertido em calcário, que se solidifica na superfície danificada, selando a trinca.[2]
        Por fim, no MIT (Massachusetts Institute of Technology), o pesquisador Yang Yang e sua equipe descobriram que uma camada ultrafina (de cerca de 2 a 3 nanômetros de espessura) de óxido de alumínio recobrindo o metal flui como um líquido, preenchendo trincas formadas. O óxido de alumínio, assim como o óxido de cromo e dióxido de silício, serve como barreira protetora para oxidações nocivas, que causam trincas e falhas estruturais. Este comportamento fluido do óxido evita o surgimento de trincas que poderiam permitir a entrada de oxigênio, causando corrosão profunda no material. A descoberta foi realizada através de um microscópio de transmissão eletrônica especial (E-TEM), que permite que a amostra seja estudada não somente em vácuo, mas também na presença de gases e líquidos de interesse. [3]
        O futuro promete um expressivo aumento da segurança de construções, expansão da vida útil de produtos e a diminuição drástica de custos de manutenção e inspeção. Apesar dos inúmeros avanços, esta área de pesquisa está em pleno crescimento.

[Referências]
[1] https://www.bbc.com/…/20121024-bleeding-plastic-repairs-its…
[2]https://www.ingenia.org.uk/…/SelfHealing-Concrete/Arnold.pdf
[3] http://news.mit.edu/…/self-healing-metal-oxides-could-prote…