Para a Engenharia Civil e Ambiental, a natureza é sempre uma fonte inesgotável de inspiração. Inclusive, recentemente, pesquisadores da Universidade de Princeton desenvolveram, inspirados na resistência das pérolas de conchas marinhas, um novo tipo de cimento que pode revolucionar a indústria da construção, transformando a engenharia estrutural como nunca. Falamos mais sobre isto neste artigo do Engenharia 360. Confira!
O poder do nácar e o desenvolvimento de um novo cimento
O nácar é um material chamado popularmente de madrepérola. Ele é composto por camadas minúsculas e organizadas de cristais de aragonita e proteínas; reveste o interior das conchas; e forma as pérolas, tendo uma aparência delicada e surpreendente resistência e flexibilidade, capaz de deformar-se significativamente antes de quebrar. Essa combinação de características tem intrigado os cientistas e engenheiros, vendo o nácar como uma fonte de inspiração para criar materiais de construção mais robustos e duráveis.
Com isso em mente, os engenheiros de Princeton embarcaram em um processo de pesquisa meticuloso para replicar essas propriedades únicas no cimento. Eles começaram criando estruturas hexagonais a partir de folhas de pasta de cimento, emulando a estrutura microscópica do nácar. Essas estruturas foram então intercaladas com camadas de polivinil siloxano (PVS), um polímero hiper-elástico que aumenta a ductilidade e a tenacidade do material.
Os testes realizados e seus resultados promissores
Para compreender a eficácia da descoberta, os pesquisadores realizaram vários testes comparando o desempenho de vigas feitas com o novo cimento e vigas feitas com o cimento convencional. Todas foram submetidas a testes de flexão - algo que é bem comum na engenharia, onde se aplica pressão no centro e na extremidade das peças de modo a medir sua resistência à quebra. Os resultados foram surpreendentes!
As vigas em cimento convencional mostraram-se rígidas e quebradiças demais, cedendo mesmo sob pressão moderada. Já as vigas moldadas no novo cimento "nácar" apresentaram uma performance melhor, com ductilidade 19 vezes maior e tenacidade 17,1 vezes superior. Isso indica que o material é, sim, mais resistente e capaz de suportar cargas elevadas antes de falhar, tornando-o ideal para aplicações onde a durabilidade e a segurança são essenciais.
Podemos estar diante de um novo futuro para a construção civil, com modelos de engenharia mais complexos, eficientes e resistentes!
Um futuro mais sustentável e resiliente para a Engenharia
Essa abordagem biomimética, de imitar os designs e processos da natureza, não é algo novo. Porém, ela tem sido bastante explorada pela engenharia moderna, pois é uma fonte inesgotável de inovação em diversos campos. Aliás, a observação dos fenômenos no meio ambiente pode levar a avanços tecnológicos significativos.
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O novo cimento inspirado nas pérolas das conchas promete benefícios consideráveis. Com a indústria de cimento sendo responsável por uma parcela significativa das emissões globais de dióxido de carbono, tais soluções podem ser um diferencial na redução do impacto ambiental da construção civil.
Ainda podemos citar outros bons exemplos de engenharia. Como as empresas que transformam a captura de dióxido de carbono emitido na fabricação de cimento em cimento sustentável - que, se adotado em larga escala, requer menos energia e pode diminuir as emissões de carbono no setor em cerca de 10%. É a ciência colocando em prática seu compromisso de garantir a todos um futuro mais sustentável, seguro, resiliente e ambientalmente responsável! Que a natureza continue a inspirar!
Veja Também: Domine como fazer o controle da resistência à compressão do concreto
Assista ao vídeo a seguir e descubra mais detalhes sobre esse novo cimento inspirado nas pérolas:
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Fontes: Olhar Digital, Engenharia Hoje.
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Simone Tagliani
Graduada nos cursos de Arquitetura & Urbanismo e Letras Português; técnica em Publicidade; pós-graduada em Artes Visuais, Jornalismo Digital, Marketing Digital, Gestão de Projetos, Transformação Digital e Negócios; e proprietária da empresa Visual Ideias.