Vidro inspirado em conchas pode criar celular com tela quase inquebrável

O vidro que recobre boa parte dos celulares mais modernos é um dos materiais mais sensíveis e frágeis do aparelho. Apesar dos avanços nos processos de fabricação, dificilmente eles resistem a uma pancada mais forte ou a uma queda no chão duro. Pensando nisso, pesquisadores da Universidade McGill, no Canadá, criaram um vidro inspirado em conchas de moluscos.

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Além de mais resistente a impactos, o novo material, que imita a parte interna das conchas conhecida como nácar ou madrepérola, também possui uma boa transparência estrutural, podendo ser usado na construção de telefones celulares mais duráveis com telas livres de estilhaços.

“Nosso novo composto não é apenas três vezes mais resistente do que o vidro convencional, mas também é mais de cinco vezes mais forte e resistente a fraturas e outros danos causados por impactos comuns”, afirma o professor de bioengenharia Allen Ehrlicher, coautor do estudo.

Quase inquebrável

Na natureza, a madrepérola possui uma estrutura microscópica semelhante à alvenaria, com pequenas placas de carbonato de cálcio intercaladas com biopolímeros macios e elásticos. Essa composição não só melhora a resistência das conchas, mas também impede que as rachaduras se propaguem.

“A madrepérola tem a força de um material rígido e a durabilidade de um material macio, dando-lhe o melhor dos dois mundos. Ela é feita de uma substância parecida com giz, composta por proteínas macias e elásticas, tornando-a 3 mil vezes mais resistente do que os materiais que a compõem”, explica Ehrlicher.

Durante os testes, os cientistas utilizaram uma estrutura parecida, feita com um composto de vidro e acrílico. Para garantir que o material fosse rígido e transparente ao mesmo tempo, eles ajustaram o índice de refração do acrílico para ficar igual ao do vidro. O resultado foi um material mais resistente e ainda assim translúcido.

À prova de estilhaços

Vidros comuns não temperados possuem ligações moleculares desordenadas. Ao caírem ou sofrerem impactos com energia maior que a força de ligação entre essas moléculas, a estrutura toda é rompida. A maioria dos vidros estilhaça de forma aleatória porque essas ligações entre as moléculas têm uns pontos mais fortes do que outros.

O material criado pelos pesquisadores da Universidade McGill, em vez de estilhaçar, possui uma elasticidade semelhante ao plástico. As camadas de flocos de vidro e acrílico impedem que as rachaduras se alastrem por toda a estrutura, criando um composto altamente resistente e fácil de ser manipulado.

“O próximo passo será melhorar o material incorporando uma tecnologia inteligente, permitindo que o vidro altere suas propriedades, como cor, mecânica e condutividade de maneira autônoma. Esse método é escalonável e pode ser aplicado na fabricação de telas mais fortes para smartphones e outros dispositivos”, encerra o engenheiro mecânico Ali Amini, autor principal do estudo.

Fonte: McGill University