p Como qualquer pessoa que já alisou o cabelo sabe, a água é o inimigo. O cabelo cuidadosamente alisado pelo calor vai voltar a cachos no minuto em que tocar na água. Porque? Porque o cabelo tem memória de forma. Suas propriedades materiais permitem que ele mude de forma em resposta a certos estímulos e retorne à sua forma original em resposta a outros. p E se outros materiais, especialmente têxteis, tinha esse tipo de memória de forma? Imagine uma camiseta com aberturas de resfriamento que se abrem quando expostas à umidade e fecham quando secas, ou roupas de tamanho único que se esticam ou encolhem de acordo com as medidas de uma pessoa.

p Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas (SEAS) de Harvard John A. Paulson desenvolveram um material biocompatível que pode ser impresso em 3D em qualquer formato e pré-programado com memória de forma reversível. O material é feito de queratina, uma proteína fibrosa encontrada no cabelo, unhas e conchas. Os pesquisadores extraíram a queratina das sobras da lã Agora usada na fabricação de tecidos.

p A pesquisa pode ajudar no esforço mais amplo de redução do desperdício na indústria da moda, um dos maiores poluidores do planeta. Já, designers como Stella McCarthy estão reimaginando como a indústria usa os materiais, incluindo lã.

p “Com este projeto, mostramos que não apenas podemos reciclar lã, mas também podemos construir coisas com a lã reciclada que nunca foram imaginadas antes, "disse Kit Parker, o Tarr Family Professor de Bioengenharia e Física Aplicada no SEAS e autor sênior do artigo. "As implicações para a sustentabilidade dos recursos naturais são claras. Com a proteína de queratina reciclada, podemos fazer o mesmo, ou mais, do que o que tem sido feito pela tosquia de animais até hoje e, ao fazer isso, reduzir o impacto ambiental da indústria têxtil e da moda. "

p A pesquisa é publicada em Materiais da natureza.

p A chave para as habilidades de mudança de forma da queratina é sua estrutura hierárquica, disse Luca Cera, um pós-doutorado na SEAS e primeiro autor do artigo.

p Uma única cadeia de queratina é organizada em uma estrutura semelhante a uma mola conhecida como alfa-hélice. Duas dessas correntes se torcem juntas para formar uma estrutura conhecida como bobina enrolada. Muitas dessas bobinas são montadas em protofilamentos e, eventualmente, em fibras grandes.

p "A organização da hélice alfa e as ligações químicas conectivas dão ao material força e memória de forma, "disse Cera.

p Quando uma fibra é esticada ou exposta a um determinado estímulo, as estruturas semelhantes a molas se desenrolam, e as ligações se realinham para formar folhas beta estáveis. A fibra permanece nessa posição até que seja acionada para se enrolar de volta à sua forma original.

p Para demonstrar este processo, os pesquisadores imprimiram folhas de queratina em 3D em uma variedade de formas. Eles programaram a forma permanente do material - a forma que ele sempre retornará quando acionado - usando uma solução de peróxido de hidrogênio e fosfato monossódico.

p Uma vez que a memória foi configurada, a folha pode ser reprogramada e moldada em novas formas.

p Por exemplo, uma folha de queratina foi dobrada em uma estrela de origami complexa como sua forma permanente. Uma vez que a memória foi configurada, os pesquisadores mergulharam a estrela na água, onde se desdobrou e se tornou maleável. De lá, eles enrolaram a folha em um tubo apertado. Depois de seco, a folha foi travada como um tubo totalmente estável e funcional. Para reverter o processo, eles colocam o tubo de volta na água, onde se desenrolou e dobrou em uma estrela de origami.

p "Este processo de duas etapas de impressão 3-D do material e, em seguida, definindo suas formas permanentes permite a fabricação de formas realmente complexas com características estruturais até o nível de mícron, "disse Cera." Isso torna o material adequado para uma vasta gama de aplicações, desde têxteis a engenharia de tecidos. "

p "Quer você esteja usando fibras como essa para fazer sutiãs cujo tamanho e formato do copo podem ser personalizados todos os dias, ou você está tentando fazer tecidos atuantes para terapêuticas médicas, as possibilidades do trabalho de Luca são amplas e estimulantes, "disse Parker." Continuamos a reimaginar os têxteis usando moléculas biológicas como substratos de engenharia como nunca foram usados ​​antes. "