p Imagine levantar repetidamente 165 vezes seu peso sem suar a camisa - um feito normalmente reservado para heróis como o Homem-Aranha. p Os engenheiros da Rutgers University-New Brunswick descobriram um simples, maneira econômica de fazer um dispositivo de tamanho nano que pode se igualar ao amigável Vingador da vizinhança, em uma escala muito menor. Sua criação pesa 1,6 miligramas (cerca de cinco sementes de papoula) e pode levantar 265 miligramas (o peso de cerca de 825 sementes de papoula) centenas de vezes consecutivas.

p Sua força vem de um processo de inserção e remoção de íons entre folhas muito finas de dissulfeto de molibdênio (MoS2), um composto mineral cristalino inorgânico. É um novo tipo de atuador - dispositivos que funcionam como músculos e convertem energia elétrica em energia mecânica.

p A descoberta de Rutgers - elegantemente chamada de "dispositivo de atuação de biomorfo conectado em série invertida (ISC)" - é descrita em um estudo publicado online hoje no jornal Natureza .

p "Descobrimos que, aplicando uma pequena quantidade de voltagem, o dispositivo pode levantar algo que é muito mais pesado do que ele, "disse Manish Chhowalla, professor e catedrático associado do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Escola de Engenharia. "Esta é uma descoberta importante no campo de atuadores eletroquímicos. O simples reempacotamento de folhas atomicamente finas de MoS2 metálico leva a atuadores que podem suportar tensões e deformações comparáveis ​​ou maiores do que outros materiais de atuadores."

p Os atuadores são usados ​​em uma ampla variedade de sistemas eletromecânicos e na robótica. Eles têm aplicações como cateteres direcionáveis, asas de aeronaves que se adaptam às mudanças nas condições e turbinas eólicas que reduzem o arrasto, as notas do estudo.

p A descoberta na Rutgers University-New Brunswick foi feita por Muharrem Acerce, autor principal do estudo e aluno de doutorado no grupo de Chhowalla, com a ajuda de E. Koray Akdo? an, professor assistente de ensino no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, disse Chhowalla, autor sênior do estudo.

p Bissulfeto de molibdênio - um mineral natural - é comumente usado como um lubrificante de estado sólido em motores, de acordo com Chhowalla, que também dirige o Rutgers Institute for Advanced Materials, Dispositivos e Nanotecnologia. É um material em camadas como o grafite, com forte ligação química dentro de camadas finas, mas fraca ligação entre as camadas. Assim, camadas individuais de MoS2 podem ser facilmente separadas em folhas finas individuais por meio da química.

p As folhas extremamente finas, também chamadas de nanofolhas, permanecem suspensos em solventes como água. As nanofolhas podem ser montadas em pilhas, colocando a solução em um material flexível e permitindo que o solvente evapore. As folhas reempacotadas podem então ser usadas como eletrodos - semelhantes aos das baterias - com alta condutividade elétrica para inserir e remover íons. Inserir e remover íons leva à expansão e contração de nanofolhas, resultando em força na superfície. Essa força desencadeia o movimento - ou atuação - do material flexível.

p Chhowalla e os membros de seu grupo descobriram que seu dispositivo eletroquímico baseado em MoS2 tem propriedades mecânicas, como estresse, tensão e capacidade de trabalho que são extraordinárias considerando os eletrodos são feitas simplesmente empilhando nanofolhas de interação fraca.

p "A próxima etapa é aumentar a escala e tentar fazer atuadores que podem mover coisas maiores, "Chhowalla disse.