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Auxeticidade na biologia: você sabe quais células também exibem essa característica?
Na ciência dos biomateriais, "Auxetic" é uma palavra-chave que representa a propriedade de uma substância que se estica lateralmente quando é esticada, o que é exatamente o oposto das propriedades tradicionais dos materiais. Em muitas aplicações do nosso dia a dia, os materiais auxéticos são amplamente utilizados devido às suas propriedades únicas. No entanto, pesquisas recentes descobriram que algumas células biológicas também possuem esta propriedade, o que tem atraído ampla atenção na comunidade científica.
Conceitos básicos de materiais auxéticos
Materiais auxéticos têm um índice de Poisson negativo, o que significa que exibem um comportamento de deformação incomum quando tensionados.
Normalmente, quando um material é esticado em uma direção, seu tamanho diminui na direção vertical. Porém, este não é o caso dos materiais auxéticos, à medida que se esticam, também se tornam mais compridos lateralmente. As propriedades especiais desta estrutura tornam os materiais auxéticos particularmente importantes em muitos campos de aplicação, incluindo equipamentos de proteção, dispositivos médicos, roupas técnicas e materiais acústicos.
História e pesquisa sobre propriedades auxéticas
A palavra Auxetic vem do grego e significa “a possibilidade de crescimento”. Já em 1978, os pesquisadores começaram a explorar esta propriedade.
A pesquisa mostra que os primeiros materiais auxéticos foram introduzidos pelo estudioso alemão K. Pietsch e, depois de 1991, a pesquisa sobre materiais auxéticos aumentou gradualmente. De acordo com uma pesquisa bibliográfica recente, havia apenas um documento relevante em 1991, mas em 2016 existiam 165 documentos relevantes. Este crescimento surpreendente deve-se, sem dúvida, à crescente atenção e investigação sobre propriedades auxéticas.
Implicações biológicas dos materiais auxéticos
A pesquisa atual não se limita apenas aos materiais sintéticos, mas também se estende aos sistemas biológicos. Por exemplo, experimentos recentes mostraram que os núcleos de células-tronco embrionárias de camundongo também exibem comportamento auxético durante certos estados de transição. Esta descoberta não só avança a nossa compreensão das propriedades auxéticas, mas também fornece novas direções para aplicações biológicas.
Âmbito de aplicação dos materiais Auxetic
Os materiais auxéticos demonstraram desempenho superior em áreas como equipamentos de proteção, dispositivos médicos e design de roupas.
Considerando as características dos materiais auxéticos, atualmente a aplicação desses materiais é crescente, principalmente em produtos que exigem segurança e conforto, como coletes à prova de balas, implantes médicos e equipamentos esportivos de alto rendimento. Ao mesmo tempo, materiais auxéticos também são utilizados em aplicações de controle de som e amortecimento de vibrações, demonstrando sua versatilidade. “A tecnologia de produção desses materiais precisa ser inovada para que possam ser mais amplamente utilizados no mercado”. Os cientistas afirmaram unanimemente que no futuro serão necessárias mais pesquisas e aprimoramento das características dos materiais auxéticos para ampliar seu escopo de aplicação.
Desafios e oportunidades futuras
Embora os materiais auxéticos demonstrem potencial, os desafios permanecem. Seja na produção, no processamento ou na comercialização de materiais, os pesquisadores precisam superar uma série de dificuldades para conseguir a ampla aplicação deste material. Pesquisas futuras podem se concentrar no desenvolvimento de mais materiais auxéticos produzidos em massa e explorar mais possibilidades na biomedicina e na vida cotidiana.
Conclusão
Com o aprofundamento da compreensão dos materiais auxéticos, espera-se iniciar uma nova revolução na ciência dos materiais. E poderíamos também pensar: No futuro progresso científico e tecnológico, como é que as características auxéticas dos sistemas biológicos afectarão as nossas vidas e o desenvolvimento industrial?
