Uma equipe de pesquisadores do Imperial College London e da University of Sheffield desenvolveu uma maneira de imitar os atributos das redes de cristal para fazer materiais impressos em 3D mais fortes. Em seu artigo publicado na revista Natureza , o grupo descreve como eles transferiram características de estruturas microscópicas para polímeros impressos em 3D e redes de aço inoxidável com nós e suportes análogos aos átomos e ligações de cristais. Gang Seob Jung e Markus Buehler do MIT oferecem um artigo News and Views sobre o trabalho realizado pela equipe na Grã-Bretanha no mesmo jornal.

Os pesquisadores observam que os grãos de cristal microscópicos estão no coração dos metais, dando-lhes força e resistência à fratura. Eles ainda observam que a orientação das redes de grãos em tais cristais é importante para fornecer tal resistência. Nem sempre alinhado, ou bater contra uma estrutura diferente ajuda a evitar que os materiais feitos deles propaguem pequenas fraturas, tornando-os mais robustos. Neste novo esforço, os pesquisadores aplicaram as mesmas idéias a objetos impressos em 3D muito maiores, na esperança de dar-lhes mais força também.

Os pesquisadores apontam que a impressão 3D é usada para criar objetos de vários tipos, um dos quais é treliças. Esses objetos normalmente se parecem com as treliças hachuradas encontradas em pontes ferroviárias. Mas, por causa da maneira como são feitos, camada por camada, tais redes estão sujeitas a falha completa se apenas uma única célula falhar. Para torná-los mais fortes, os pesquisadores programaram uma impressora 3D para criar redes com as mesmas características das redes de cristal forte, com formas semelhantes a caixas servindo como células individuais, ou grãos - em seus testes, eles usaram tamanhos de grão de cinco a quarenta milímetros de diâmetro.

Os pesquisadores descobriram que sua abordagem levou a um aumento da força nos objetos em forma de treliça que eles imprimiram. Eles também relatam que, como acontece com os cristais, quanto menor o tamanho do grão, mais forte será o objeto resultante. Eles também descobriram que podiam fazer com que uma impressora fizesse grãos sob medida e a maneira como eram impressos para imitar cristais específicos, cada um oferecendo diferentes atributos positivos no produto final. Eles sugerem que sua técnica pode levar ao uso de impressão 3D em aplicações críticas, como as pás do ventilador do motor de avião.

© 2019 Science X Network