Você provavelmente já ouviu falar Armas impressas em 3D, mas que tal um material impresso em 3D que seja capaz de parar as balas? É isso que os pesquisadores da Universidade Rice, George R. A Brown School of Engineering pode ter desenvolvido um novo polímero que é quase tão duro quanto diamantes, apesar de ser um material leve e cheio de buracos.
O material é baseado em algo chamado tubulano, uma estrutura complexa de nanotubos de carbono reticulados. sugerido pela primeira vez por cientistas no início da década de 1990. Apesar de quão teoricamente excitantes os tubulanos possam ser, as pessoas não conseguiram criá-los na realidade. Usar a ideia como base para uma estrutura polimérica poderia muito bem ser a próxima melhor opção.
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Em sua demonstração, os cientistas da Rice usaram tubulanos como inspiração para criar blocos de polímero impressos em 3D em escala maior que provam até 10x mais capaz de parar uma bala do que um bloco sólido do mesmo material, graças à topologia incomum de seu superfície. Embora as balas disparadas contra blocos sólidos resultem na propagação de rachaduras por todo o objeto, o material impresso em 3D de Rice faz com que as balas fiquem presas apenas na segunda camada da estrutura.
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Tubulanos teóricos inspiram polímeros ultraduros
“A natureza usa a topologia como uma ferramenta para melhorar a capacidade de suporte de carga ou outras propriedades mecânicas – [como] módulo ou resistência – da arquitetura”, ex-aluno de Rice Chandra Sekhar Tiwary, co-investigador principal do projeto e agora professor assistente nos Institutos Indianos de Tecnologia, disse à Digital Trends. “Existem vários exemplos de tais fenômenos. No trabalho atual, a topologia complexa é a chave que está resultando nessa melhoria.”
O processo de desenvolvimento ainda está no início, mas a equipe acredita que este trabalho aponta para um futuro em que estruturas impressas de qualquer tamanho poderão apresentar propriedades mecânicas “ajustáveis”. “Não analisamos nenhuma aplicação específica”, disse Tiwary. “Mas sim, qualquer componente poroso com alta exigência de suporte de carga, começando pelo canal de combustível, osso, suporte de catálise e muito mais, pode ser explorado.”
Em seguida, a equipe planeja colaborar na descoberta de aplicações potenciais, bem como examinar outros tipos de “topologia interessante”.
Um artigo descrevendo o trabalho, intitulado “Tubulanos impressos em 3D como estruturas leves e resistentes ao impacto de hipervelocidade”, foi publicado publicado recentemente na revista Small.
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