No mundo da ciência dos materiais, a resistência e a tenacidade são frequentemente vistas como propriedades concorrentes. Normalmente, os materiais fortes são frágeis, enquanto os resistentes tendem a ser mais fracos. No entanto, uma equipe de pesquisadores da Escola de Engenharia Swanson da Universidade de Pittsburgh encontrou uma maneira de combinar essas duas propriedades em uma nova classe de materiais autocurativos.

A equipe, liderada pelo professor assistente de engenharia mecânica e ciência dos materiais Abdon Pena-Francesch, desenvolveu um novo tipo de material compósito composto por uma matriz forte e quebradiça e um reforço macio e resistente. O reforço é composto por minúsculas gotículas de um líquido encapsuladas em um invólucro de polímero. Quando o material é danificado, as gotículas se rompem e liberam o líquido, que preenche as fissuras e cura o dano.

Os pesquisadores descobriram que a adição do reforço macio e resistente aumentou significativamente a tenacidade do material sem sacrificar a sua resistência. Na verdade, o material era ainda mais resistente do que a matriz frágil original. Isso ocorre porque as gotículas de líquido atuam como uma fase sacrificial que absorve energia e evita a propagação das fissuras.

Os pesquisadores acreditam que essa nova classe de materiais poderá ter uma ampla gama de aplicações, como na construção de pontes, edifícios e aeronaves.

“Esses materiais poderiam revolucionar a forma como projetamos e construímos estruturas”, disse Pena-Francesch. "Ao combinar força e resistência, podemos criar materiais mais resistentes a danos e que podem durar mais tempo."

A pesquisa foi publicada na revista Nature Materials.