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Materiais Avançados

Juntando o injuntável

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/08/2012

Juntando o injuntável
Os dois materiais são grampeados por dentro, graças aos nanocristais invisíveis a olho nu.
[Imagem: CAU, Image: Jan Strüben]

Anti antiderente

Quem já tentou passar tinta sobre o silicone que protege as bordas de janelas e portas da entrada de água da chuva sabe bem o resultado.

Algumas horas depois, a tinta descasca, podendo ser retirada como se retira a proteção de um curativo autoadesivo.

Isso acontece porque o silicone é aquilo que se chama de polímero de baixa energia superficial, um material sintético com capacidade de adesão extremamente baixa.

Se isto é útil para fazer formas flexíveis para assar biscoitos ou panelas antiaderentes - o Teflon® tem propriedades similares - pode ser um problema em várias outras aplicações.

Agora, cientistas da Universidade de Kiel, na Alemanha, descobriram uma forma de juntar esses materiais "injuntáveis".

Colando o "incolável"

A tecnologia usa nanocristais passivos e inertes, que funcionam como uma espécie de grampo entre os dois materiais.

"Se esses nanogrampos conseguem fazer com que mesmo materiais extremos, como Teflon e silicone, grudem um no outro, eles poderão colar qualquer tipo de material plástico," afirma o professor Rainer Adelung.

Segundo ele, a nova tecnologia, que não altera quimicamente os materiais a serem colados, é simples e nem mesmo exige materiais ou equipamentos caros.

Os ligadores são cristais em micro ou nano escala, feitos de óxido de zinco.

Esses cristais são "tetrápodes", com quatro pernas sobressaindo-se de um ponto central - essa é a mesma estrutura dos elementos formadores do aerografite, o atual detentor do título de material mais leve do mundo.

"É como grampear dois materiais não-pegajosos a partir de dentro: quando eles são aquecidos, os nano tetrápodes entre as camadas do polímero perfuram os materiais, afundando neles, e mantendo-os ancorados um no outro," explica Xin Jin, criador da técnica.

Colagem mecânica

Essa colagem mecânica pode ser melhor do que os adesivos comuns em várias aplicações.

Na área médica, por exemplo, há uma grande demanda para juntar polímeros, especialmente o silicone, a outros materiais, criando máscaras, implantes e sensores mais eficazes.

Como o nanogrampeamento é um processo puramente mecânico, ele não introduz compostos químicos, que podem alterar as propriedades dos polímeros e causar reações ou mesmo efeitos tóxicos.

Nos experimentos, a força do adesivo mecânico atingiu 200 Newtons por metro, o que é comparável à força que une uma fita adesiva a um vidro.

Bibliografia:

Artigo: Joining the un-joinable: Adhesion between low surface energy polymers using tetrapodal ZnO linkers
Autores: Xin Jin, Jan Strueben, Lars Heepe, Alexander Kovalev, Yogendra K. Mishra, Rainer Adelung, Stanislav N. Gorb, Anne Staubitz
Revista: Advanced Materials
Vol.: Article first published online
DOI: 10.1002/adma.201201780






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