Réplica de uma asa de inseto, construída com o novo material sintético, chamado shrilk, que é resistente como uma liga de alumínio, mas com apenas metade do peso.[Imagem: Harvard University]
Material biomimético
Cientistas conseguiram reproduzir artificialmente a resistência e a versatilidade de uma das substâncias mais extraordinárias da natureza: a carapaça dos insetos.
A asa vista na figura ao lado não é uma asa real de inseto, mas uma asa artificial, já inteiramente feita com o novo material sintético.
O material biomimético foi criado por Javier Fernandez e Donald Ingber, da Universidade de Harvard, nos Estados Unidos.
Os dois pesquisadores afirmam que seu novo material, que é biocompatível e biodegradável, tem o potencial para substituir os plásticos em materiais de consumo e em equipamentos médicos.
Propriedades variam com a função
A chamada cutícula dos insetos, que é encontrada em seus rígidos exoesqueletos, consegue o feito de oferecer proteção sem adicionar peso ao animal, o que poderia, por exemplo, impedir que um gafanhoto voasse ou saltasse a grandes distâncias.
Na verdade, o material varia suas propriedades de acordo com a função: ele é flexível para acompanhar o movimento dos músculos e das asas, rígido ao longo dos segmentos do corpo do animal e elástico próximo às suas juntas.
A cutícula é um material compósito natural, formado por camadas de quitina - um polímero polissacarídeo - e proteínas, dispostas em uma estrutura laminar. É a interação química e mecânica entre esses materiais que gera as incríveis propriedades da cutícula.
Detalhe microscópico e esquema ilustrativo do novo material compósito biomimético. [Imagem: Advanced Materials]
Carapaça de camarão e seda de aranha
Os cientistas sintetizaram o material usando quitina, extraída da carapaça de camarões, e a proteína fibroína, extraída da seda das aranhas.
Foi por conta dessa origem que eles batizaram o material de shrilk, uma junção de shrimp (camarão) e silk (seda).
O compósito shrilk tem a resistência e a dureza de uma liga de alumínio, mas com apenas metade do peso, e pode ser fabricada fina o suficiente para se tornar transparente.
Segundo os pesquisadores, o material é também facilmente moldável em formatos complexos, incluindo tubos, e pode ser fabricado a custo baixo, uma vez que as matérias-primas são largamente disponíveis - a casca de camarão é um rejeito que é jogado fora.
Variando o conteúdo de água no processo de fabricação, os dois pesquisadores conseguiram reproduzir as largas variações nas propriedades do material, da elasticidade à rigidez completa.
Bibliografia:
Unexpected Strength and Toughness in Chitosan-Fibroin Laminates Inspired by Insect Cuticle
Javier G. Fernandez, Donald E. Ingber
Advanced Materials
13 DEC 2011
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/adma.201104051
Inovação Tecnológica!!!
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