p Ao incorporar folhas à base de titânio na água, um grupo liderado por cientistas do RIKEN Center for Emergent Matter Science criou um material usando materiais inorgânicos que podem ser convertidos de um gel duro em uma matéria mole usando mudanças de temperatura. p A ficção científica costuma apresentar formas de vida inorgânicas, Mas na realidade, organismos e dispositivos que respondem a estímulos, como mudanças de temperatura, quase sempre são baseados em materiais orgânicos, e, portanto, a pesquisa na área de "materiais adaptativos" tem se concentrado quase exclusivamente em substâncias orgânicas. Contudo, há vantagens em usar materiais inorgânicos, como metais, incluindo propriedades mecânicas potencialmente melhores.

p Considerando isso, o grupo liderado por RIKEN decidiu tentar recriar o comportamento exibido pelos hidrogéis orgânicos, mas usando materiais inorgânicos. A inspiração para o material vem de uma criatura aquática chamada pepino-do-mar. Pepinos do mar são animais fascinantes, relacionadas às estrelas do mar (mas não aos pepinos!) - que têm a capacidade de transformar sua pele de uma camada dura em uma espécie de gelatina, permitindo que joguem fora seus órgãos internos - que eventualmente voltam a crescer - para escapar de predadores. No caso dos pepinos do mar, produtos químicos liberados por seus sistemas nervosos desencadeiam a mudança na configuração de uma estrutura protéica, criando a mudança.

p Para fazer isso, os pesquisadores experimentaram arranjar nanofolhas - neste caso, folhas finas de óxido de titânio - na água, com as nanofolhas constituindo 14 por cento e a água 86 por cento do material em peso.

p De acordo com Koki Sano da RIKEN CEMS, o primeiro autor do artigo, "A chave para saber se um material é um hidrogel macio ou um gel mais duro é baseada no equilíbrio entre as forças atrativas e repulsivas entre as nanofolhas. Se as forças repulsivas dominam, é mais macio, mas se os atraentes são fortes, as folhas ficam presas em uma rede tridimensional, e pode reorganizar em um gel mais duro. Usando repulsão eletrostática bem ajustada, tentamos fazer um gel cujas propriedades mudariam dependendo da temperatura. "

p O grupo acabou tendo sucesso ao fazer isso, descobrindo que o material mudou de um estado dominado pela repulsão mais suave para um estado dominado pela atração mais duro a uma temperatura de cerca de 55 graus centígrados. Eles também descobriram que podiam repetir o processo várias vezes sem deterioração significativa. "O que foi fascinante, " ele continua, "é que esse processo de transição é concluído em apenas dois segundos, embora exija um grande rearranjo estrutural. Essa transição é acompanhada por uma mudança de 23 vezes na elasticidade mecânica do gel, uma reminiscência de pepinos do mar. "

p Para tornar o material mais útil, em seguida, doparam-no com nanopartículas de ouro que poderiam converter luz em calor, permitindo que eles direcionem luz laser sobre o material para aquecê-lo e mudar a estrutura.

p De acordo com Yasuhiro Ishida de RIKEN CEMS, um dos autores correspondentes do artigo, "Este é um trabalho realmente empolgante, pois abre muito o escopo da substância que pode ser usada em materiais adaptativos de próxima geração, e pode até nos permitir criar uma forma de vida inorgânica. "