p Os pesquisadores da ETH Zurich desenvolveram um novo tipo de laminado que muda de cor assim que o material é deformado. Por aqui, os pesquisadores de materiais podem matar dois pássaros com uma cajadada:um material composto leve que se auto-inspeciona. p A construção leve encontrou seu caminho em muitas áreas, especialmente fabricação automotiva, construção naval e construção de aeronaves. Além de metais leves tradicionais, como alumínio, magnésio ou titânio, as aplicações de suporte de carga estão cada vez mais com materiais compostos. Isso está gerando uma necessidade simultânea de desenvolver novas técnicas e métodos para a detecção precoce de danos ou mesmo a possível falha de materiais ainda pouco estudados.

p Pesquisadores do Grupo de Materiais Complexos da ETH Zurique, trabalhando em colaboração com pesquisadores da Universidade de Friburgo, agora adotaram uma abordagem que recentemente atraiu atenção na pesquisa de materiais:eles criaram um material leve que usa uma mudança de cor para indicar deformação interna e, portanto, possível falha do material em um estágio inicial. Composto por camadas individuais, seu laminado é translúcido, resistente à quebra e ainda muito leve.

p Madrepérola artificial combinada com polímero

p O laminado é composto por camadas alternadas de um polímero plástico e nácar artificial ou madrepérola. Este último é uma especialidade do Laboratório de Materiais Complexos e é modelado no exemplo biológico da concha do mexilhão. É composto por inúmeras plaquetas de vidro dispostas em paralelo, que são compactados, sinterizado e solidificado com uma resina polimérica. Isso o torna extremamente duro e resistente à quebra.

p A segunda camada consiste em um polímero ao qual os pesquisadores adicionaram uma molécula indicadora sintetizada especificamente para esta aplicação na Universidade de Friburgo. A molécula é ativada assim que o polímero sofre forças de alongamento, e isso muda sua fluorescência. Quanto mais o material se estica e mais dessas moléculas são ativadas, mais intensa se torna a fluorescência.

p Fluorescência indica peças com excesso de tensão

p "Usamos moléculas fluorescentes porque você pode medir o aumento da fluorescência muito bem e não precisa depender da percepção subjetiva, "diz Tommaso Magrini, autor principal do estudo, que foi publicado recentemente no jornal Materiais e interfaces aplicados ACS . O sistema também poderia ter sido configurado para produzir uma mudança de cor que seria diretamente perceptível de fora. Mas:"A percepção das cores é subjetiva e é difícil tirar conclusões sobre as mudanças no material, "Diz Magrini.

p Com a ajuda da fluorescência, os pesquisadores agora podem identificar áreas sobrecarregadas dentro do material compósito, mesmo antes da formação de fraturas. Isso permite a detecção precoce de áreas vulneráveis ​​em uma estrutura antes que ocorra uma falha catastrófica. Uma aplicação possível do novo laminado é em componentes nas estruturas de suporte de carga encontradas em edifícios, aeronaves ou veículos, onde é essencial detectar sua falha em um estágio inicial.

p Contudo, Resta saber se e como o material pode ser produzido em escala industrial. Até aqui, ele existe apenas em escala de laboratório como uma prova de conceito.