p Fortes e resistentes, mas leves como uma pena - materiais com esta combinação excepcional de propriedades são urgentemente necessários em muitos setores industriais e na medicina, além de ser de grande interesse para pesquisas científicas. Uma equipe de pesquisa da Universidade de Bayreuth desenvolveu agora fibras poliméricas com exatamente essas propriedades. Junto com parceiros na Alemanha, China e Suíça, as fibras poliméricas foram caracterizadas. Os cientistas publicaram seus resultados na revista Ciência . p "As fibras que descobrimos podem ser produzidas facilmente usando processos de alta tecnologia já estabelecidos na indústria - e com base em polímeros que estão disponíveis em todo o mundo. Uma fibra individual é tão fina quanto um cabelo humano, pesa menos que uma mosca de fruta, e ainda é muito forte:pode levantar um peso de 30 gramas sem rasgar. Isso corresponde a cerca de 150, 000 vezes o peso de uma mosca da fruta. Experimentos com a alta resistência à tração dessas fibras revelaram, além disso, sua extrema tenacidade. Isso significa que cada fibra individual pode absorver muita energia, "explica o Prof. Dr. Andreas Greiner, que é o chefe do grupo de pesquisa Macromolecular Chemistry II da University of Bayreuth, e quem orientou o trabalho de pesquisa. Também estiveram envolvidos pesquisadores do Forschungszentrum Jülich, a Martin Luther University Halle-Wittenberg, o Instituto Fraunhofer de Microestrutura de Materiais e Sistemas (IMWS), a Universidade Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, a Jiangxi Normal University, Nanchang, e a ETH Zürich.

p Devido às suas propriedades únicas, as fibras poliméricas são ideais para componentes técnicos expostos a altas cargas. Eles permitem aplicações inovadoras em uma ampla variedade de campos, por exemplo, na indústria têxtil ou tecnologia médica, em engenharia automotiva, ou na indústria aeroespacial. Além disso, as fibras de polímero podem ser recicladas facilmente. "Temos certeza de que os resultados de nossas pesquisas abriram a porta para um novo, classe de materiais voltada para o futuro. Aplicações práticas por parte da indústria podem ser esperadas em um futuro próximo. Na ciência do polímero, nossas fibras serão capazes de fornecer serviços valiosos na pesquisa e no desenvolvimento de materiais funcionais de alto desempenho, "diz Greiner.

p A base química dessas fibras promissoras é a poliacrilonitrila. Uma única fibra com um diâmetro de cerca de 40, 000 nanômetros consistem em até 4, 000 fibrilas ultrafinas. Essas fibrilas estão ligadas por pequenas quantidades de um aditivo. Imagens tridimensionais de raios-X mostram que as fibrilas dentro da fibra estão quase sempre dispostas na mesma direção longitudinal. "Preparamos essas fibras multifibrilares de poliacrilonitrila em um laboratório para eletrofiação na Universidade de Bayreuth e as testamos exaustivamente quanto às suas propriedades e comportamento. Sua resistência única em combinação com um alto grau de tenacidade nunca deixou de nos fascinar, "relata o cientista de polímeros de Bayreuth, Prof. Dr. Seema Agarwal.

p O principal autor do estudo publicado em Ciência é Xiaojian Liao, pesquisador doutorado em química em Bayreuth. "Estou muito satisfeito por ter contribuído para o sucesso desta pesquisa em ciência dos materiais como parte da minha tese de doutorado. O contato interdisciplinar intensivo entre a química, física, e as ciências materiais no campus de Bayreuth forneceram algum impulso crítico nos últimos anos, "diz Lião.