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Cerâmica flexível

Combinando uma técnica milenar de dobraduras com o que há de mais moderno na ciência dos materiais, engenheiros desenvolveram uma nova classe de cerâmicas que podem se dobrar sob pressão, sem quebrar.

Um dos materiais mais antigos usados pelo homem, as cerâmicas têm inúmeras propriedades que as tornam úteis em uma variedade de áreas. Mas elas também têm um "defeito" milenar: Elas são quebradiças.

Estrutura da cerâmica flexível, impressa em 3D.
[Imagem: Md Shajedul Hoque Thakur et al. - 10.1007/s42114-025-01284-3]

Shajedul Thakur e colegas da Universidade de Houston, nos EUA, finalmente encontraram uma maneira de se contrapor à fragilidade típica desses materiais.

Para isso, Thakur usou uma impressora 3D para construir uma estrutura cerâmica seguindo o padrão de dobradura conhecido como miura-ori, uma maneira de dobrar algo plano, como papel, para que ocupe menos espaço, mas permaneça plano no geral.

Depois de moldada com a técnica de origami, a cerâmica foi revestida com um polímero elástico e biocompatível, disponível comercialmente, com vistas a futuras aplicações médicas.

A técnica é relativamente simples, usando equipamentos e matérias-primas disponíveis comercialmente.
[Imagem: Md Shajedul Hoque Thakur et al. - 10.1007/s42114-025-01284-3]

Aplicações médicas e aeroespaciais

As estruturas resultantes conseguem suportar tensões de uma forma que a cerâmica comum não consegue: Quando comprimidas em diferentes direções, as estruturas revestidas flexionam e retornam ao formato original, enquanto suas equivalentes sem revestimento racham ou quebram.

"A geometria do origami nos deu adaptabilidade mecânica," disse Thakur. "E o revestimento de polímero introduziu flexibilidade suficiente para evitar quebras repentinas."

As aplicações potenciais para essa tecnologia variam de próteses médicas a componentes resistentes a impactos na indústria aeroespacial e na robótica, sempre carentes de materiais leves, porém resistentes.