Cientistas desenvolvem “super geleia” que aguenta o peso de um elefante (vídeo)

Uma equipa de cientistas desenvolveu um material gelatinoso que pode suportar o equivalente a um elefante em cima dele e recuperar completamente a sua forma original, embora seja 80% água.

O material macio, mas forte, desenvolvido por uma equipa da Universidade de Cambridge, parece-se com uma gelatina mole, mas age como um vidro ultraduro e inquebrável quando comprimido, apesar do seu alto teor de água.

A porção não aquosa do material é uma rede de polímeros mantidos juntos por interações liga / desliga reversíveis que controlam as propriedades mecânicas do material. Esta é a primeira vez que uma resistência tão significativa à compressão foi incorporada num material macio.

A “super geleia” pode ser utilizada para uma ampla gama de aplicações, incluindo robótica leve, bioeletrónica ou mesmo como um substituto de cartilagem para uso biomédico. Os resultados foram relatados na revista Nature Materials.

A forma como os materiais se comportam – sejam eles macios ou firmes, quebradiços ou fortes – depende da sua estrutura molecular. Os hidrogéis elásticos, semelhantes à borracha, têm muitas propriedades interessantes que os tornam um assunto popular de investigação – como a sua resistência e capacidade de autocura – mas fazer hidrogéis que resistam à compressão sem serem esmagados é um desafio.

A equipa utilizou moléculas em forma de barril chamadas cucurbiturilas para fazer um hidrogel que pode resistir à compressão. O cucurbituril é a molécula de reticulação que contém duas moléculas hóspedes na sua cavidade – como uma algema molecular. Os investigadores projetaram moléculas convidadas que preferem permanecer dentro da cavidade por mais tempo do que o normal, o que mantém a rede de polímero firmemente ligada, permitindo que resista à compressão.

Para fazer os seus hidrogéis semelhantes a vidro, a equipa escolheu moléculas específicas para a algema. Alterar a estrutura molecular das moléculas hóspedes dentro da algema permitiu que a dinâmica do material “desacelerasse” consideravelmente, com o desempenho mecânico do hidrogel final variando de estados semelhantes a borracha ou vidro.