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Ímãs fazem um novo metamaterial macio endurecer rápido

O material pode ser usado para fazer robôs adaptativos e armaduras corporais

O magnetismo transforma um material de suave a rígido em uma fração de segundo.

Este metamaterial – uma estrutura sintética projetada para se comportar de uma maneira que os materiais naturais não fazem – consiste em uma rede de tubos de plástico preenchidos com fluido que se torna mais viscoso em um campo magnético, fazendo com que os tubos se firmam. O material pode ajudar a tornar robôs ou coletes mais adaptáveis, relatam os pesquisadores em 7 de dezembro na Science Advances.

imas transformando material
imas transformando material

Christopher Spadaccini, engenheiro de materiais do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, e seus colegas de impressas em 3D, compostas de suportes plásticos de 5 milímetros de comprimento, que os injetaram com uma mistura de minúsculas partículas de ferro e óleo. Na ausência de um campo magnético, as micropartículas de ferro permanecem espalhadas aleatoriamente por todo o óleo, de modo que o líquido é escorrendo. Mas perto de um ímã, essas micropartículas de ferro se alinham em cadeias ao longo das linhas do campo magnético, tornando o fluido viscoso e as redes mais rígidas.

Um pedaço sólido de material preenchido com micropartículas de ferro seria pesado e caro de se fazer. Construir estruturas tubulares que são em sua maior parte espaços abertos torna este material sintonizável mais leve, diz a coautora Julie Jackson, engenheira da Lawrence Livermore.

Os pesquisadores testaram “células unitárias” individuais do novo material – estruturas ocas, em forma de matriz, que podem coletivamente formar as redes maiores. Mover uma célula unitária de cerca de oito centímetros para um centímetro de distância de um ímã aumentou sua rigidez em cerca de 62%.

materiais são modificados por ímas
materiais são modificados por ímas

Em tecnologias futuras, esse material poderia ser emparelhado com dispositivos que usem eletricidade para gerar campos magnéticos, chamados eletroímãs. O material que fica mais macio ou mais rígido sob demanda pode ser usado para fabricar capacetes esportivos ou capacetes de última geração com absorção de impacto ajustável, diz Jackson. Robôs com rigidez variável podem se espremer em pequenos espaços, mas ser robustos o suficiente para carregar ou mover outros objetos.

Caroline Ramos