Soldados, atletas, e os motoristas podem levar vidas mais seguras graças a um novo processo que pode levar a uma proteção mais eficiente e reutilizável contra choques e impactos, explosão, e vibração, de acordo com um novo estudo.

Inserção pressurizada de soluções aquosas em materiais nanoporosos repelentes de água, como zeólitas e estruturas metal-orgânicas, poderia ajudar a criar sistemas de absorção de energia de alto desempenho.

Uma equipe de pesquisa internacional experimentou com estruturas de imidazolato zeolítico (ZIFs) hidrotermicamente estáveis ​​com uma estrutura molecular tipo gaiola 'hidrofóbica' - descobrindo que tais sistemas são absorventes de energia notavelmente eficazes em termos realistas, condições de carregamento de alta taxa, e este fenômeno está associado à aglomeração e mobilidade da água em nanocages.

Pesquisadores das Universidades de Birmingham e Oxford, junto com a Universidade de Ghent, Bélgica, publicou suas descobertas hoje em Materiais da Natureza .

Dr. Yueting Sun, Professor de Engenharia da Universidade de Birmingham, comentou:"A borracha é amplamente utilizada para absorção de choques hoje em dia, mas o processo que descobrimos cria um material que pode absorver mais energia mecânica por grama com uma capacidade de reutilização muito boa devido ao seu mecanismo exclusivo em nanoescala.

"O material tem grande importância para a segurança em colisões de veículos, tanto para ocupantes quanto para pedestres, veículos blindados militares e infraestruturas, bem como proteção do corpo humano.

"Soldados e policiais poderiam se beneficiar de melhores armaduras e trajes anti-bomba, os atletas podem usar capacetes mais eficazes, joelheiras e palmilhas de sapato, pois o material é líquido e flexível para vestir. "

A reutilização do material, decorrente da extrusão espontânea de líquido, também permite que o material seja adequado para fins de amortecimento, o que significa que pode ser usado para criar veículos com menor ruído e vibração, bem como um melhor conforto de condução.

O material também pode ser incorporado ao maquinário para reduzir vibrações e ruídos prejudiciais - reduzindo os custos de manutenção. Também pode ser usado para reduzir a vulnerabilidade a terremotos de pontes e edifícios.

Os atuais materiais de absorção de energia de última geração dependem de processos como deformação plástica extensa, flambagem celular, e dissipação viscoelástica - dificultando a criação de materiais que possam fornecer proteção eficiente contra impactos múltiplos.