Camuflagem quase perfeita contra terremotos e vibrações de máquinas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/12/2020

Estrutura do material, que poderá envelopar prédios e outras construções, tornando-os invisíveis para as ondas dos terremotos.
[Imagem: University of Missouri]

Camuflagem para terremotos e muito mais

Mesmo que estejam a quilômetros do epicentro de um terremoto, edifícios podem desabar devido à forma como a energia de um terremoto faz o solo tremer e sacudir.

Agora, engenheiros projetaram um material flexível que pode ajudar os edifícios e outras obras civis a resistir a múltiplas ondas de energia viajando através de um material sólido - como a crosta terrestre -, incluindo os movimentos simultâneos para frente e para trás e de um lado para outro que ocorrem durante os terremotos.

"Nosso material elástico pode se esticar e se conformar a uma superfície específica, de forma semelhante ao envelopamento de um veículo. Ele pode ser aplicado à superfície de um edifício existente para permitir que ele se flexione em um terremoto. O que é único sobre esse material estruturado em formato de treliça é que ele protege contra os dois tipos de ondas de energia - longitudinais e de cisalhamento - que podem viajar pelo solo," disse o professor Guoliang Huang, da Universidade de Missouri, nos EUA.

O material também pode ser utilizado pela indústria para proteção contra vibrações em peças mecânicas, como máquinas e motores, inclusive de veículos.

• Manto da invisibilidade poderá proteger prédios contra terremotos

Teste da camuflagem contra vibrações em uma máquina.
[Imagem: University of Missouri]

Camuflagem quase perfeita

A inovação faz parte do campo dos metamateriais, materiais artificiais projetados para apresentarem comportamentos não encontrados em materiais naturais. Neste caso, a equipe chama seus tecidos elásticos de "metamateriais polares".

"A ideia central e simples é que uma população de ressonadores rotativos pode exercer uma densidade de torques corporais forte o suficiente para modificar o equilíbrio do momento angular do qual dependem essas simetrias. Os metamateriais polares obtidos são usados como blocos de construção de um dispositivo de camuflagem. Os testes numéricos mostram desempenho de camuflagem satisfatório sob pressão e ondas de sondagem de cisalhamento, mesmo acopladas por meio de um limite livre. O trabalho lança uma nova luz sobre o fenômeno da ressonância em metamateriais e deve ajudar a colocar a elastodinâmica transformacional em pé de igualdade com a acústica e óptica transformacionais," escreveu a equipe.

Esses metamateriais polares também podem levar a novas estratégias para desviar ondas mecânicas de regiões críticas em objetos sólidos, o que abre uma enormidade de aplicações.

"Por mais de 20 anos, ninguém encontrou uma solução natural para esse problema em um material sólido," disse Huang. "Agora, projetamos, modelamos e fabricamos um novo material com propriedades que não existem naturalmente para o que acreditamos ser um dispositivo de proteção quase perfeito."

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