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Seu dente está ajudando cientistas a criar materiais super-resistentes para construir aviões

Por GizModo

Publicado em 16 de março de 2017
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Você pode achar que seus dentes não têm a ver com aeronaves. Mas, a nível microscópico, a estrutura central do esmalte dentário tem muito o que oferecer aos aviões. Então, os cientistas estão mais uma vez tentando copiar a Mãe Natureza para melhorar a força e segurança deles.

E o que torna o esmalte dos dentes tão especial? Seus dentes precisam ser fortes o suficiente para triturar e romper a comida, mas também precisam suportar décadas de atritos ao mastigar, ou por apenas andar por aí, sem rachar ou virar pó. A maioria dos materiais feitos por humanos são desenhados para aguentar apenas uma dessas situações. O metal é forte, mas pode desenvolver rachaduras com o tempo, enquanto a borracha pode facilmente absorver vibrações, mas não é exatamente o melhor material para se construir aviões.

Em um nível microscópico, o esmalte dentário é feito de colunas de duros cristais de cerâmica que são cercados por macias proteínas orgânicas. Conforme a pressão que se coloca num dente, desde a mordida ou mastigação, essas colunas comprimem e arqueiam, mas, por meio desse atrito, o material proteico que envolve o dente absorve a energia em excesso, que de outra forma poderia causar danos à estrutura do dente. É uma maneira que funciona desde que os dinossauros habitaram a Terra, então faz sentido testá-la e copiá-la.

Nicholas Kotov, um professor de engenharia química da Escola de Engenharia da Universidade de Michigan, cujas primeiras investigações revelaram o quão pouco o esmalte dentário mudou ao longo do tempo, e Bongjun Yeom, pesquisador pós-doutorado, conseguiram criar uma versão artificial que contém as mesmas propriedades de resistência. Em vez de cristais cerâmicos e proteínas, o esmalte dos cientistas é feito de nanofios de óxido de zinco envolto com um material polimérico macio. Eles divulgaram todos os detalhes do material no estudo publicado nesta semana, na revista Nature.

O esmalte dentário artificial pode um dia levar ao desenvolvimento de materiais que podem ser uma alternativa melhor aos metais utilizados atualmente para construir a fuselagem de aviões e chassi de carros. O material não é apenas mais leve. Os pesquisadores afirmam que ele é também capaz de suportar constantes vibrações, pressões, expansões e compressões, condições experimentadas pelos metais durante os voos e que levam a fissuras microscópicas e eventuais falhas estruturais – a última coisa que você quer a 30 mil pés de altitude.

Os novos materiais também podem ser utilizados em eletrônicos, especialmente naqueles usados em aeronaves e foguetes, que precisam suportar forças extremas da gravidade e vibrações – muito mais do que o iPhone guardado no seu bolso precisa. Mas Kotov e sua equipe ainda têm que encontrar uma boa maneira de produzi-los em massa.

Manufaturar o esmalte dentário artificial, pelo menos na sua forma atual, consome muito tempo. Quarenta camadas, feitas uma a uma, são necessárias para fazer somente um micrômetro – apenas um milésimo de milímetro de espessura – do material. E isso para apenas uma pequena amostra feita em uma lâmina de microscópio. Levaria anos para conseguir material suficiente para construir um avião, o que o tornaria proibitivamente caro, apesar de todas as vantagens. Mas esses são apenas os primeiros passos na criação deste esmalte artificial. Ao longo do tempo o processo será refinado, até que um dia, talvez, você esteja em um avião feito graças à tecnologia presente no seu dente.

 

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