Conchas de moluscos serviram de inspiração para a criação de um novo tipo de vidro que é até 200 vezes mais resistente do que os vidros comuns.
Mohammad Mirkhalaf, da universidade canadense McGill, entalhou diversas ranhuras onduladas em lâminas de vidro usadas em microscópios.
Em vez de tornar o vidro mais fraco - ele fica mais fino nas ranhuras - os entalhes impedem que as trincas se propaguem, tornando o vidro muito mais resistente à quebra.
Sob impacto, o vidro começa a quebrar, mas a trinca pára tão logo encontre uma ranhura.
Para otimizar ainda mais o resultado, Mirkhalaf preencheu as microfissuras onduladas com poliuretano, mas os ganhos adicionais eventualmente não compensam a restrição de uso do vidro devido à presença do polímero.
Cerâmica e polímeros
Como é muito difícil reproduzir a nanoestrutura das conchas, a equipe tirou inspiração para as ranhuras nas bordas internas do nacre, ou madrepérola, o material que recobre o interior das conchas.
Aparentemente essas ranhuras impedem que danos recebidos na parte mais frágil da concha se espalhem para sua parte central.
Para testar essa hipótese, Mirkhalaf fez as ranhuras artificiais entalhando-as com um laser.
Os resultados foram excepcionais, com o vidro chegando a curvar-se ligeiramente, sem apresentar uma quebra radical.
O próximo passo da pesquisa será testar a técnica em vidros de formatos mais complexos e maiores do que as lâminas de microscópio, e em outros materiais.
"O que sabemos agora é que podemos endurecer o vidro ou outros materiais usando padrões de microfissuras para guiar fissuras maiores e, nesse processo, absorver a energia proveniente de um impacto," disse o professor Francois Barthelat.
"Optamos por trabalhar com vidro porque queríamos trabalhar com o arquétipo do material frágil. Mas pretendemos prosseguir com cerâmica e polímeros no futuro. Observar o mundo natural pode claramente levar a melhores projetos de materiais feitos pelo homem," concluiu ele.
Inovação Tecnológica
