Um grupo de pesquisadores da Universidade Rice, em Houston, usou impressão 3D para criar material (quase) plástico à prova de balas. O material, baseado em tubulanos, uma estrutura teórica prevista em colaboração com a UNICAMP, resistiu a tiros a 5,8 km/s e se provou altamente compressível. Confira mais detalhes no artigo a seguir, do Engenharia 360!

O que são Tubulanos?

Os materiais surgiram quando os cientistas decidiram testar uma estrutura teórica chamada "tubulane" (tubulano). Essa estrutura foi prevista em 1993 pelo químico Ray Baughman, da Universidade do Texas em Dallas, e pelo físico brasileiro Douglas Galvão, da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - ambos co-autores principais do artigo científico publicado na revista Small.

Os tubulanos são estruturas microscópicas teóricas compostas por nanotubos de carbono reticulados. No caso, os pesquisadores procuraram testar se essas estruturas teriam as mesmas propriedades quando dimensionadas o suficiente para serem impressas em 3D. E aconteceu.

Como os tubulanos funcionam?

Os grupo de pesquisa testou as propriedades dos tubulanos por meio de um experimento que consistiu em disparar uma bala viajando a 5,8 quilômetros por segundo através de dois cubos. Um cubo foi feito de um polímero sólido (controle) e o outro de um polímero impresso com uma estrutura de tubulano.

Os pesquisadores relataram que o bloco de polímero sólido foi deixado com "rachaduras que se propagaram por toda a estrutura". O cubo de tubulano, no entanto, interrompeu o projétil por sua segunda camada.

Implicações futuras e potencial de mercado

A capacidade de imprimir estruturas complexas como os tubulanos em 3D abre novas possibilidades para o desenvolvimento de materiais avançados. Essa tecnologia pode revolucionar a produção de materiais à prova de balas e outras aplicações industriais, destacando a importância da pesquisa teórica aplicada.

Podemos concluir que os tubulanos são um exemplo de como a combinação de pesquisa teórica e novas tecnologias, como a impressão 3D, pode levar a avanços significativos. Embora outros materiais teóricos enfrentem desafios de sintetização, os tubulanos mostraram que suas propriedades derivadas da topologia, e não apenas do tamanho, podem ser concretizadas.

Fonte: Small.

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Kamila Jessie

Doutora em Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo (EESC/USP) e Mestre em Ciências pela mesma instituição; é formada em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais (CEFET-MG) com período sanduíche na University of Ottawa, no Canadá; possui experiência em tratamentos físico-químicos de água e efluentes; atualmente, integra o Centro de Pesquisa em Óptica e Fotônica (CePOF) do Instituto de Física de São Carlos (USP), onde realiza estágio pós-doutoral no Biophotonics Lab.