Placas magnéticas abrem em sequência e absorvem 30% mais energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/04/2026

Metamateriais magnéticos

Pesquisadores descobriram uma forma de controlar a sequência em que materiais se transformam ao serem esticados: Basta incorporar magnetismo ao material e então recortá-lo segundo os padrões desejados.

Ao introduzir as propriedades magnéticas em uma folha de material elástico, o material vira um metamaterial, uma estrutura cujas propriedades físicas são determinadas pela sua geometria, e não por sua composição química.

"Se você cortar um padrão em T em uma placa de polímero, você cria um metamaterial porque altera as propriedades do material," explicou Haoze Sun, da Universidade Estadual da Carolina do Norte, nos EUA. "Se você puxar a placa de metamaterial, todos os cortes essencialmente se abrem de uma vez. Essas aberturas criam um padrão semelhante a uma malha e estendem o comprimento da placa."

Isso é bem óbvio e explorado há milênios para fazer enfeites de papel. Mas Sun queria mais: Ele queria controlar a sequência de aberturas dos recortes, que tipicamente ocorrem de forma súbita e desordenada.

O que ele descobriu é que incorporar magnetismo ao material com que se quer trabalhar permite transformar sua expansão, que passa a se dar em uma sequência ordenada e previsível. De quebra, o metamaterial magnetizado passa a absorver até 30% mais energia cinética do que a folha comum.

Isso abre caminho para aplicações que vão desde a robôs reconfiguráveis até dispositivos biomédicos.

• Material magnético reprogramável tem usos ilimitados

Automatizando uma folha

Em condições normais, esticar uma folha recortada faz com que todas as aberturas se expandam de uma só vez, transformando a superfície em uma malha. A adição dos materiais magnéticos à fórmula do material de que a folha é feita permitiu controlar esse comportamento abrupto.

Nas folhas magnetizadas, as fileiras de cortes deixam de se abrir simultaneamente, passando a se abrir uma a uma. Isso ocorre porque a força magnética atua no sentido de manter as partes unidas, contrapondo-se à força de tração que tenta separá-las. Mas folhas individuais não se mostraram muito úteis porque elas apresentam uma ordem de abertura própria e invariável, determinada por pequenas imperfeições inevitáveis no material.

O passo seguinte então consistiu em posicionar múltiplas folhas magnetizadas lado a lado. Quando duas folhas são unidas de forma que seus campos magnéticos se repelem, a ordem de abertura deixa de ser aleatória: Em 90% dos casos, as fileiras se abrem sequencialmente de cima para baixo.

Amplas aplicações

O controle sobre a sequência de transformação do metamaterial permitiu não apenas eliminar a aleatoriedade do processo, mas também potencializar a capacidade do material de absorver energia. Em um teste simples, uma bola lançada sobre o metamaterial não magnetizado ricocheteia; sobre a versão magnetizada, a bola simplesmente para, demonstrando a dissipação eficiente da energia cinética.

A capacidade de controlar a ordem em que cada parte do material se deforma sob tensão aponta para novas possibilidades em áreas como a proteção contra impactos, a propagação guiada de ondas mecânicas, robôs que se reconfiguram sozinhos e dispositivos biomédicos que exigem respostas mecânicas precisas e sequenciais, disse a equipe.

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