Cientistas Suecos produzem o mais forte biomaterial já feito

Um time de pesquisadores Suecos produziu o mais forte bio-material já feito. Baseado em nanofibras de celulose biodegradáveis, o material orgânico é mais forte do aço e até mesmo mais forte do que os fios de teias de aranha, geralmente considerados o bio-material mais forte conhecido. O feito ocorreu no Instituto KTH de Tecnologia Real, em Estocolmo, e foi detalhado em um estudo publicado ontem na ACS Nano of the American Chemical Society.

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Para a produção do material, os pesquisadores utilizaram nanofibras comerciais de celulose (polissacarídeo estrutural que constitui a parede celular das plantas) com apenas cerca de 2-5 nanômetros de diâmetro (um bilhão de vezes menor do que 2-5 metros) e um máximo de 700 nanômetros de comprimento. Então, eles suspenderam essas nanofibras em água e injetaram a mistura via um pequeno canal revestido de aço com apenas 1 milímetro de espessura. Através de dois pares de entradas paralelas, água deionizada (sem presença de sais dissolvidos) adicional e água com um baixo valor de pH (ácida) entraram sob alta pressão no canal a partir dos lados, espremendo o fluxo de nanofibras injetadas.

Esse processo, chamado de focalização hidrodinâmica, ajudou a alinhar as nanofibras na direção certa, assim como auxiliou sua auto-organização para a formação de fios macroscópicos bem empacotados. O mais interessante é que nenhuma cola ou outro componente estrutural extra foi necessário para unir fortemente as nanofibras, com isso sendo feito pelas próprias forças intermoleculares (eletrostática/van der Wals) da própria celulose. O final foi a produção de fios com até 15 micrômetros de espessura e vários metros de comprimento.

Para acompanhar a estrutura celulósica durante a produção dos fios, os pesquisadores utilizaram técnicas analíticas baseadas em raios-X.

Medidas mecânicas dos fios do novo bio-material mostraram uma dureza de 86 Gigapascals (GPa) uma força de tensão de 1,57 GPa. Isso o torna mais forte do que os fios de seda produzidos pelas aranhas, do que o aço e do que quaisquer outras ligas metálicas.

O fio de nanofibras de celulose poderá ser utilizado como material biodegradável e muito leve que pode substituir o plástico em aviões, carros e outros produtos. E como a celulose não é rejeitada pelo nosso corpo - aliás, boa parte das fibras da nossa dieta é composta de celulose - o novo biomaterial possui grande potencial para fins medicinais.

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