Cientistas conseguiram o que parecia impossível. Eles construíram uma espuma metálica que é ainda menos densa do que o aerogel, a até agora substância sólida mais leve do mundo.
Já existem aerogéis de silício, de nanotubos de carbono e até de diamante.
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Fumaça Sólida
Sua densidade é tão baixa que ele é comumente chamado de “fumaça sólida”.
Mas Tobias Schaedler e seus colegas dos Laboratórios HRL, nos Estados Unidos, construíram seu aerogel usando metais.
Ou seja, eles construíram uma “fumaça metálica sólida”.
Material mais leve do mundo
A agora nova estrutura mais leve do mundo foi construída com uma liga de níquel e, ainda assim, pesa menos do que uma pena.
Com 0,9 miligrama por centímetro cúbico, ela é 10% menos densa do que o menos denso dos aerogéis.
“A estrutura é tão delicada que ela consiste em 99,99% de ar,” afirma Schedler.
Outro resultado surpreendente é que esse aerogel metálico mantém a rigidez, resistência, capacidade de absorção de energia e condutividade da liga metálica maciça.
E tudo isto com a vantagem de não ser quebradiço como a liga original: ele pode ser comprimido a até 50% do seu volume e retornar ao seu estado original sem perda de suas características.
Rede de tubos ocos
Já existem espumas metálicas de diversos tipos, além dos emergentes materiais celulares, mas todos são feitos com arquiteturas aleatórias, além de apresentarem uma relação direta entre a densidade e a resistência.
A nova técnica de fabricação começa com um fotopolímero líquido – uma molécula que altera suas propriedades quando exposta à luz – que é exposto à luz ultravioleta através de uma máscara.
Quando o material curado é retirado, produz-se uma rede tridimensional, que é então recoberta com uma fina película da liga de níquel-fósforo.
O último passo é dissolver o fotopolímero, deixando a estrutura metálica de vigas ocas que compõe o aerogel metálico.
Aplicações dos aerogéis
Os aerogéis têm inúmeras aplicações, tendo sido usados na sonda espacial StarDust para capturar partículas da cauda de um cometa, para remover metais pesada da água contaminada e até para revestir oleodutos.
Os pesquisadores afirmam que o isolamento térmico, a eliminação de vibrações acústicas e a absorção de choques estão entre outras possibilidades de uso.
Como o novo aerogel é metálico, ele tem ainda a possibilidade de ajudar no desenvolvimento de eletrodos mais leves para baterias e catalisadores mais eficientes.
Ultralight Metallic Microlattices
T. A. Schaedler, A. J. Jacobsen, A. Torrents, A. E. Sorensen, J. Lian, J. R. Greer, L. Valdevit, W. B. Carter
Science
18 November 2011
Vol.: 334 pp 962-965
DOI: 10.1126/science.1211649