Os polímeros fortes e leves têm uma estrutura interna semelhante ao osso.
Você pode não pensar em seus ossos como edifícios, mas os pesquisadores pensam. Uma equipe da Universidade de Cornell, da Purdue University e da Case Western Reserve University acredita que, ao estudar a estrutura interna dos ossos, eles poderão imprimir em 3D materiais de construção mais fortes para residência e edifícios.
“O osso é um edifício”, diz Pablo Zavattieri, professor da Universidade Purdue. “Possui essas colunas que transportam a maior parte da carga e vigas que conectam as colunas. Podemos aprender com esses materiais para criar materiais impressos em 3D mais robustos para edifícios e outras estruturas”.
Os pesquisadores descobriram que os “feixes” nos ossos fornecem mais rigidez e força do que se entendia anteriormente. Essas vigas, também conhecidas como trabéculas, formam estruturas verticais em forma de placa e estruturas horizontais em forma de bastão no osso. Em um estudo publicado em Proceedings da Academia Nacional de Ciências , eles propõem que são os apoios horizontais que aumentam a vida de fadiga dos ossos.
Eles acreditam que materiais de construção impressos em 3D projetados com estruturas internas semelhantes podem levar a edifícios mais duráveis. Para testar a teoria, o laboratório de Zavattieri projetou polímeros impressos em 3D com arquiteturas semelhantes à trabécula.
As simulações de análises mecânicas descobriram que quanto mais espessas as hastes horizontais, mais tempo o polímero durava sob carga. Como o espessamento das hastes não aumentou significativamente a massa do polímero, a equipe acredita que polímeros semelhantes inspirados em ossos podem ser usados para criar materiais de construção leves e resilientes, e esses podem ser essenciais para a criação de casas e edifícios impressos em 3D .