Propriedade inusitada do arroz cria material inteligente anti-impacto

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/07/2026

O material inspirado no arroz comporta-se de maneiras diferentes dependendo da velocidade do impacto.
[Imagem: Mingchao Liu et al. - 10.1016/j.matt.2025.102562]

Arroz sob pressão

O arroz é uma das culturas alimentares mais importantes do mundo, mas cientistas demonstraram que ele também pode inspirar uma nova geração de materiais inteligentes.

O que se descobriu é que os grãos de arroz, quando são pressionados, comportam-se de uma maneira muito diferente da larga maioria dos materiais: Quando são comprimidos lentamente, os grãos de arroz permanecem relativamente resistentes; mas, quando são comprimidos rapidamente, eles passam a formar uma massa muito mais frágil.

Não é só curiosidade: Ao imitar esse comportamento usando outras partículas, os pesquisadores conseguiram criar um novo material que poderá ser usado em robôs flexíveis, que ajustem automaticamente sua rigidez, e em equipamentos de proteção, que poderão reagir de modo diferente dependendo da força do impacto que receberem.

A ideia agora é usar partículas sintéticas para fazer uso prático da descoberta.

"O arroz pode ser mais conhecido como um alimento básico em todo o mundo, mas raramente é associado à engenharia avançada. Nossa pesquisa mostra que ele pode formar a base de uma nova classe de materiais funcionais," disse o professor Mingchao Liu, da Universidade de Birmingham, no Reino Unido.

Materiais granulares são objeto de intensas pesquisas porque apresentam propriedades muito interessantes.
[Imagem: Mingchao Liu et al. - 10.1016/j.matt.2025.102562]

Materiais anti-impacto

Para fabricar um novo material anti-impacto, os pesquisadores combinaram unidades à base de arroz com outros materiais granulares, como a areia, que se tornam mais resistentes quando submetidos a cargas rápidas.

O resultado foi um metamaterial granular capaz de responder de forma diferente a movimentos lentos e impactos repentinos.

Dependendo da situação, o material pode dobrar, deformar ou enrijecer de diferentes maneiras, tudo de forma passiva, sem necessidade de nenhum dispositivo de controle.

"Em vez de tratar esse fenômeno como uma curiosidade, transformamo-lo em um princípio de projeto. Essa abordagem nos permitiu criar um material que pode dobrar, deformar ou enrijecer de maneira diferente sob movimentos lentos em comparação com impactos repentinos - sem eletrônica, sensores ou controle ativo. Em vez de dizer a uma estrutura como reagir, deixamos a física decidir: Cargas rápidas desencadeiam um comportamento, cargas lentas outro," concluiu Liu.

Este material granular pode ser comprimido e ainda flui como um líquido.
[Imagem: Daan Haver et al. - 10.1073/pnas.2317915121]

Robótica e equipamentos de segurança

O metamaterial sensível à velocidade pode abrir novas possibilidades na robótica flexível. Ao contrário dos robôs metálicos tradicionais, sistemas construídos com esses materiais poderão ser mais leves, seguros e adaptáveis.

Esses robôs poderiam ser especialmente úteis para trabalhar ao lado de pessoas, operar em ambientes desafiadores e realizar tarefas delicadas, incluindo auxiliar em cirurgias.

O material também pode ter aplicações em equipamentos de proteção. Como pode reagir de forma diferente dependendo da velocidade do impacto, ele pode absorver energia ou deformar-se de maneira controlada durante uma colisão, ajudando a reduzir o risco de lesões.

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