Cientistas revelam avanço com novos materiais superfortes e condutores: 'géis vítreos'

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Por Alex Morales
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"Géis vítreos coloridos em ambiente de laboratório com equipamentos"

São PauloPesquisadores desenvolveram novos materiais chamados “géis vítreos” que são extremamente fortes e compostos por mais da metade de líquido. Esses materiais são fáceis de produzir e têm numerosas aplicações potenciais. Os géis vítreos combinam características de plásticos vidrosos e gelatinosos.

Principais Características dos Géis Vítreos:

  • Tão resistentes quanto polímeros vítreos
  • Podem se esticar até cinco vezes o seu comprimento original
  • Retornam à forma original com calor
  • Superfície altamente adesiva
  • Compostos por mais de 50% de líquido, sendo ótimos condutores de eletricidade

Michael Dickey, professor de engenharia química e biomolecular na Universidade Estadual da Carolina do Norte, afirmou que sua equipe desenvolveu um novo tipo de material chamado géis vítreos. Esses materiais são tão resistentes quanto plásticos rígidos, mas conseguem se esticar sem quebrar. Ao serem aquecidos, retornam à sua forma original. Além disso, esses géis vítreos aderem melhor do que outros materiais rígidos.

Meixiang Wang, pesquisadora de pós-doutorado na NC State, afirmou que os géis vítreos são compostos por mais da metade de líquido, o que os torna melhores condutores de eletricidade em comparação com plásticos similares.

Para criar géis vítreos, os pesquisadores combinam ingredientes líquidos de polímeros vítreos com um líquido iônico. Eles despejam essa mistura em um molde e, em seguida, expõem-na à luz ultravioleta. A luz ultravioleta endurece o material e, quando removem o molde, o gel vítreo fica pronto.

O líquido iônico atua como solvente, separando as cadeias poliméricas e tornando o material flexível. Os íons do solvente aderem ao polímero, impedindo o movimento das cadeias, o que faz com que o material se torne firme e ao mesmo tempo esticável.

Pesquisadores têm experimentado a criação de géis vítreos utilizando diferentes polímeros e líquidos iônicos. No entanto, nem todos os tipos de polímeros conseguem formar esses géis. Polímeros carregados ou polares mostram potencial porque são atraídos pelo líquido iônico.

Fabricar géis vítreos é fácil. Eles podem ser curados em qualquer molde ou impressos em 3D. Ao contrário de muitos plásticos com resistência similar, não é necessário transferir o polímero para outro local para moldagem.

O estudo é publicado aqui:

http://dx.doi.org/10.1038/s41586-024-07564-0

e sua citação oficial - incluindo autores e revista - é

Meixiang Wang, Xun Xiao, Salma Siddika, Mohammad Shamsi, Ethan Frey, Wen Qian, Wubin Bai, Brendan T. O’Connor, Michael D. Dickey. Glassy gels toughened by solvent. Nature, 2024; DOI: 10.1038/s41586-024-07564-0
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