Borracha torna-se 10 vezes mais resistente a rachaduras

Materiais Avan?ados

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2025

Borracha mais resistente

Se voc? usar uma lupa para observar cuidadosamente um el?stico quando ele ? esticado at? o limite, voc? ver? que a borracha come?a a rachar em v?rios lugares a partir da borda, at? que uma dessas rachaduras finalmente atinja a borda oposta, fazendo com que o el?stico se rompa.

Mas uma nova borracha que acaba de ser sintetizada permitir? que voc? a estique at? 10 vezes mais antes que a rachadura a fa?a romper-se.

Guodong Nian e colegas da Universidade de Harvard, nos EUA, desenvolveram uma maneira de industrializar a borracha natural de modo que ela retenha suas principais propriedades de elasticidade e durabilidade, ao mesmo tempo em que melhora muito sua capacidade de resistir a rachaduras, mesmo ap?s repetidos ciclos de uso.

Derivada do l?tex de borracha natural, a subst?ncia do leite da seringueira (Hevea brasiliensis), a borracha hoje ? colhida, coagulada, seca, misturada com aditivos, moldada e finalmente aquecida para desencadear a vulcaniza??o. Esse processo cria cadeias curtas de pol?meros dentro do material que s?o densamente reticuladas (ligadas quimicamente).

Os pesquisadores modificaram esse processo secular de modo a induzir uma transforma??o mais suave, que preserva as longas cadeias polim?ricas em seu estado natural, em vez de cort?-las em cadeias mais curtas. Semelhante a um espaguete emaranhado, a borracha com cadeiras longas apresenta maior durabilidade, com os emaranhamentos superando o n?mero de liga??es cruzadas. A equipe chama sua t?cnica de "emaranhador".

"Usamos um m?todo de processamento de baixa intensidade, baseado em m?todos de processamento de l?tex, que preservou as longas cadeias de pol?mero," refor?ou Nian.

Espaguetifica??o

Como o emaranhador da borracha, um longo fio de pol?mero na ponta de uma rachadura desconcentra o estresse em uma longa dist?ncia, tornando o material mais resistente ao crescimento de rachaduras do que a borracha natural comum.

Quando uma rachadura se forma na nova borracha, os longos fios do "espaguete" distribuem a tens?o ao deslizar uns sobre os outros, permitindo que mais borracha cristalize ? medida que ela estica, tornando o material mais forte e resistente a rachaduras.

A borracha ficou quatro vezes mais resistente ao crescimento lento de fissuras durante o estiramento repetido. No geral, ela ficou 10 vezes mais resistente. "Imaginamos que as propriedades seriam melhoradas talvez duas ou tr?s vezes, mas na verdade elas foram melhoradas em uma ordem de magnitude," disse o professor Zheqi Chen.

Mas ainda restam desafios a serem superados: O novo processamento envolve uma grande quantidade de evapora??o de ?gua, produzindo um volume de material menor do que o desej?vel para produtos como pneus. No est?gio atual, ele seria mais adequado para produtos finos de borracha, como luvas ou preservativos. Outras possibilidades que o novo processo abre s?o componentes eletr?nicos flex?veis ou pe?as rob?ticas macias.

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