HERÓIS DA RESISTÊNCIA

Quais são os materiais mais fortes do mundo? Um deles é uma promessa tecnológica que vem do frágil grafite. O outro é o dente de um molusco. Conheça os segredos de cada um!

 Não existe apenas um ranking de resistência dos materiais. Isso porque há vários tipos de resistência. Pense em uma peça de cerâmica e em outra de borracha. Se você apertar as duas com o dedo, a cerâmica será mais resistente, pois não se deformará. Mas, se jogar os dois objetos no chão, a borracha será mais forte, pois não vai quebrar. Sendo assim, para fazer essa matéria, definimos um critério. Vamos falar sobre dois materiais recordistas no quesito resistência à tração. Ou seja: aqueles que aguentam as maiores forças ao serem puxados pelas extremidades, como em uma brincadeira de cabo-de-guerra. Essa propriedade é medida em megapascais (MPa). O campeão absoluto é o grafeno, um material artificial que suporta 130 mil MPa. Mas, na natureza, quem lidera o ranking é o dente do molusco lapa, que suporta 4.900 MPa. A seguir, saiba mais sobre esses incríveis materiais.

GRAFENO: O FUTURO VEM AÍ

Imagine um elefante apoiado sobre um lápis de ponta afiada, em cima de um filme plástico. Essa seria a pressão necessária para romper uma folha de grafeno, o material mais forte já medido por cientistas no critério resistência à tração. O curioso é que ele é obtido a partir de um material conhecido por sua fragilidade: o grafite. Fica fácil entender se você imaginar que o grafite é formado por camadas empilhadas de grafeno (veja ao lado). As conexões verticais são fracas (o que explica o fato de o grafite quebrar facilmente). Mas as ligações horizontais, do tipo covalente, são muito fortes. No grafeno, existem apenas essas ligações. Ele é uma espécie de malha de carbono com a espessura de um átomo. Além de ser muito resistente e flexível, é ótimo condutor de eletricidade e extremamente impermeável. Por isso, deverá ser usado em muitos produtos que ainda estão por vir, como celulares dobráveis e papel digital.

CARBINO: MAIS FORTE?

Pense em um colar de pérolas em que cada pedra é um átomo de carbono. Assim é o carbino, uma espécie de primo do grafeno com potencial ainda maior. Ele possui resistência duas vezes maior que a do grafeno. Por enquanto, porém, o material só existe em simulações feitas por computadores: os cientistas ainda não descobriram como isolá-lo para permitir sua manipulação.

DENTE DE LAPA: RESISTÊNCIA NATURAL

Uma mistura de lesma-marinha com caracol, as lapas vivem coladas em rochas nos litorais da Europa. Como precisam raspar algas na superfície das pedras para se alimentar, os indivíduos com dentes fracos foram eliminados no decorrer da evolução – apenas aqueles com mordida potente sobreviveram. A lapa possui um conjunto de quase 2 mil dentes, cada um medindo menos de 1 milímetro. Em 2015, pesquisadores ingleses confirmaram que o dente desse animal é o material biológico mais forte que existe, capaz de aguentar uma tensão 490 vezes maior que a suportada por um dente humano. O segredo está em sua composição: as fibras de um mineral extremamente duro chamado goethita formam estruturas com excelentes propriedades mecânicas. Para os cientistas, tais fibras podem servir como referência para o desenvolvimento de novos materiais sintéticos.

E O DIAMANTE?

Você já deve ter ouvido falar que o diamante é o material mais resistente da natureza. Na verdade, ele é o mineral mais duro – ou seja, pode riscar qualquer outro mineral natural, mas só pode ser riscado por outro diamante. No critério de resistência à tração, porém, ele fica bem atrás do dente de lapa. E, desde 2005, já existe um material artificial ainda mais duro, capaz de riscá-lo. São as nanobarras agregadas de diamante, criadas por pesquisadores alemães com moléculas de carbono submetidas a alta pressão. A dureza é medida em gigapascais (GPa): enquanto a do diamante é de 442 GPa, a das nanobarras chega a 491 GPa.