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  • Copiando dedos do pé das lagartixas

    Cabelos artificiais com apenas algumas centenas de nanômetros de diâmetro imitam a superfície adesiva das pontas dos pés de uma lagartixa. Crédito:Agência para a Ciência, Tecnologia e Pesquisa

    As lagartixas são famosas por sua habilidade de subir pelas paredes e cruzar o teto. A superfície adesiva seca dos dedos dos pés das lagartixas inspirou muitas tentativas de copiar essa capacidade em um material artificial. Isabel Rodríguez, do Instituto A * STAR de Pesquisa e Engenharia de Materiais, e colegas de trabalho da Universidade Tecnológica de Nanyang, em Cingapura, já fizeram um dos mais parecidos com os dedos do pé da lagartixa, e mostrado que tem as propriedades correspondentes.

    A capacidade das lagartixas de se agarrarem às superfícies não se deve à cola, mas aos milhões de pêlos microscópicos que cobrem a superfície dos dedos dos pés. Cada cabelo tem uma ramificação, estrutura hierárquica - em direção à sua ponta, cada fibra se divide em várias subfibras, que por sua vez se quebram em centenas de fibrilas de 100–200 nanômetros de diâmetro. Esta estrutura garante uma grande área de superfície, o que ajuda a lagartixa a se agarrar à parede. Além disso, os cabelos tornam-se mais flexíveis à medida que ficam mais finos, o que ajuda a maximizar o número de fibrilas em contato com a parede.

    Rodríguez e seus colegas de trabalho imitaram com sucesso essa estrutura hierárquica por meio do uso de uma técnica de anodização que permite que os nanoporos ramificados sejam gravados de forma controlada em folhas de alumínio - um processo que eles usaram para formar modelos com os quais criar a superfície adesiva seca. Esses modelos foram estampados em folhas de plástico de policarbonato usando um processo conhecido como nanoimpressão assistida por força capilar, formando uma superfície peluda de policarbonato.

    Para avaliar as qualidades da estrutura hierárquica do cabelo, os pesquisadores criaram duas superfícies separadas:uma com simples, cabelos não ramificados; e um no qual os fios de cabelo se ramificaram nas pontas para formar fibrilas nanoscópicas (na foto) semelhantes às encontradas nas pontas dos pés da lagartixa. Eles descobriram que a força de adesão total do material ramificado era 150% maior do que a do material linear.

    “Uma das descobertas mais importantes do estudo é a percepção de como as fibrilas podem ser feitas usando um processo simples, ”Diz Rodríguez. “Há relatos de outras estruturas hierárquicas fabricadas em polímeros, mas os métodos de fabricação que eles usam são bastante caros e complicados e não adequados para grande escala. ”O custo relativamente alto das tentativas anteriores é devido à forma como o modelo é feito - um problema que a equipe agora superou usando sua tecnologia de modelo de alumina porosa . “Nossa ramificada, a fabricação de gabaritos porosos é simples e permite que grandes áreas de estruturas semelhantes a lagartixas sejam fabricadas a baixo custo, ”Ela acrescenta.


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