Metamateriais 3D impresos podem se alongar e falhar por design, segundo um novo framework de MIT. A proposta facilita o design e a fabrica\u00e7\u00e3o de materiais conformes, como t\u00eaxteis imprim\u00edveis e espumas funcionais, permitindo prever deforma\u00e7\u00e3o e falhas.<\/p>\n
O estudo apresenta metamateriais macios, chamados de metamateriais tecidos 3D, formados por blocos de fibras entrela\u00e7adas que se tocam e se enredam, conferindo propriedades \u00fanicas.<\/p>\n
Os pesquisadores do MIT destacam que materiais macios atendem a desafios em \u00e1reas como rob\u00f3tica suave, dispositivos biom\u00e9dicos e vest\u00edveis funcionais. O trabalho foi publicado em Nature Communications em 26 de janeiro, em acesso aberto.<\/p>\n
O n\u00facleo \u00e9 um algoritmo que representa o metamaterial como um grafo, definindo como cada fibra \u00e9 posicionada e conectada. Blocos b\u00e1sicos s\u00e3o c\u00e9lulas tecido que podem receber gradientes funcionais por par\u00e2metros como raio e espa\u00e7amento das fibras.<\/p>\n
Segundo Molly Carton, autora principal, a framework permite variar rigidez local e forma sob alongamento, abrindo um leque de comportamentos dif\u00edcil de alcan\u00e7ar com materiais macios convencionais. Carton \u00e9 professora pesquisadora na University of Maryland.<\/p>\n
O sistema simula a resposta de deforma\u00e7\u00e3o, incluindo auto-contato entre fibras e emaranhamento. Com isso, \u00e9 poss\u00edvel projetar para resistir a deforma\u00e7\u00f5es ou rasgos de forma previs\u00edvel, conforme as geometrias escolhidas.<\/p>\n
Portela explica que a ferramenta tamb\u00e9m viabiliza a fabrica\u00e7\u00e3o de geometrias espaciais diversas a partir de padr\u00f5es de fibra. O objetivo \u00e9 ampliar o espa\u00e7o de propriedades de metamateriais tecelidos.<\/p>\n
Entre aplica\u00e7\u00f5es em destaque est\u00e3o sensores vest\u00edveis que acompanham a pele, t\u00eaxteis para aeroespacial e defesa, bem como dispositivos eletr\u00f4nicos flex\u00edveis. A equipe j\u00e1 utilizou a ferramenta para projetar e imprimir unidades de teste.<\/p>\n
O estudo tamb\u00e9m disponibiliza c\u00f3digo-fonte aberto para permitir que outros pesquisadores criem designs sob especifica\u00e7\u00f5es e gerem arquivos para impress\u00e3o ou simula\u00e7\u00e3o 3D. O trabalho envolve pesquisadores do MIT, com participa\u00e7\u00e3o de Ling Xu, James Utama Surjadi e Bastien F. G. Aymon.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"