Os pesquisadores fizeram um avanço na tecnologia têxtil, inspirando-se na estrutura da pele do urso polar. A equipe, liderada por Mingrui Wu, desenvolveu uma nova fibra de aerogel caracterizada por suas excepcionais propriedades térmicas e mecânicas.
Este material inovador não é apenas lavável e tingível, mas também possui uma durabilidade notável. É ideal para uso em têxteis avançados.
Isolamento térmico de pele de urso polar
A peça central desta pesquisa é o aerogel, material conhecido por sua alta porosidade e extraordinariamente baixa condutividade térmica, tornando-o perfeito para isolamento térmico. As aplicações tradicionais de aerogel em têxteis eram limitadas devido à sua fragilidade e baixa processabilidade.
Esses materiais não tinham a resistência e a elasticidade necessárias para o uso prático em têxteis. Além disso, não eram laváveis à máquina e deterioravam rapidamente o desempenho térmico em condições húmidas ou húmidas.
Muitos animais em ambientes frios, como os ursos polares, desenvolveram pêlos especializados para aquecer e secar. O pêlo do urso polar, por exemplo, consiste num núcleo poroso envolto numa casca densa, oferecendo um excelente isolamento térmico, ao mesmo tempo que permanece forte e flexível.
Imitando essa estrutura núcleo-casca, Wu e sua equipe empregaram um método de congelamento para criar uma fibra de aerogel polimérica robusta com poros lamelares, encapsulada dentro de uma camada de borracha extensível.
Ganhar copiando a natureza
A fibra de aerogel encapsulada (EAF) resultante não é apenas excelente em isolamento térmico, mas também mecanicamente robusta, tornando-a adequada para tricô ou tecelagem. A alta porosidade interna da fibra, superior a 90%, permite esticar até 1000% de tensão.
Este é um salto substancial em relação às fibras de aerogel tradicionais, que atingem apenas cerca de 2% de tensão. Impressionantemente, a fibra mantém as suas propriedades de isolamento térmico mesmo após 10.000 ciclos repetidos de alongamento com 100% de tensão.
Para mostrar a praticidade desta inovação, Wu e seus colegas criaram um suéter fino com essas fibras.
Notavelmente, este suéter tem cerca de um quinto da espessura de uma jaqueta convencional, mas oferece desempenho de isolamento comparável. Esta prova de conceito destaca o potencial da EAF em revolucionar a indústria têxtil.
Implicações do mimetismo de pele de urso polar
Complementando esta pesquisa, Zhizhi Sheng e Xuetong Zhang oferecem uma perspectiva aprofundada do estudo. A sua análise aprofunda-se nos mínimos detalhes, lançando luz sobre as implicações mais amplas deste avanço tecnológico.
Em resumo, esta investigação sobre peles de urso polar não só marca um avanço significativo na tecnologia têxtil, mas também exemplifica o poder da biomimética no desenvolvimento de materiais inovadores.
Ao aprender e emular os designs da natureza, a equipa abriu novas possibilidades em aplicações têxteis, abrindo caminho para materiais mais eficientes, sustentáveis e de alto desempenho.
O estudo completo foi publicado na revista Ciência.
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