Metamateriais deixam de depender apenas da composi\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e passam a ser definidos pela microestrutura interna. Pesquisadores da MIT apresentam um framework computacional para criar metamateriais macios, deform\u00e1veis e com possibilidade de impress\u00e3o 3D.<\/p>\n
Os materiais, chamados metamateriais 3D tecidos, s\u00e3o formados por blocos constituents de fibras entrela\u00e7adas que se cont\u00eam e se embara\u00e7am, conferindo propriedades \u00fanicas ao conjunto. O estudo amplia o espa\u00e7o de design de estruturas t\u00eaxteis.<\/p>\n
O trabalho, publicado em 26 de janeiro na Nature Communications, oferece um framework universal de design que gera metamateriais 3D com grande diversidade de propriedades. O c\u00f3digo aberto facilita a cria\u00e7\u00e3o de projetos sob especifica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n
A equipe descreve regras de design na forma de um algoritmo que representa os metamateriais como grafos. A posi\u00e7\u00e3o e a conex\u00e3o de cada fibra s\u00e3o determinadas por par\u00e2metros como raio e passo das fibras.<\/p>\n
Os blocos b\u00e1sicos s\u00e3o c\u00e9lulas entrela\u00e7adas que podem apresentar gradientes funcionais. A abordagem permite que uma regi\u00e3o fique mais macia ou mais r\u00edgida e que o material mude de forma durante o alongamento.<\/p>\n
Os pesquisadores destacam que a framework pode prever deforma\u00e7\u00e3o complexa, incluindo auto-contato entre fibras e emaranhamento. Assim, \u00e9 poss\u00edvel projetar padr\u00f5es que resistem \u00e0 tearing e ao desgaste.<\/p>\n
Entre as aplica\u00e7\u00f5es previstas est\u00e3o sensores vest\u00edveis que acompanham a pele, t\u00eaxteis para aeroespa\u00e7o e defesa, dispositivos eletr\u00f4nicos flex\u00edveis e outros materiais imprim\u00edveis. A ideia \u00e9 ampliar a viabilidade de t\u00eaxteis funcionais.<\/p>\n
A l\u00edder do estudo, Molly Carton, afirma que a ferramenta torna vi\u00e1veis padr\u00f5es antes imposs\u00edveis pela limita\u00e7\u00e3o de hardware. Com o software, novas geometrias podem ser exploradas.<\/p>\n
Portela, professor da MIT, destaca que o framework permite personalizar o comportamento do material. A previs\u00e3o de falhas orienta o design para aplica\u00e7\u00f5es cr\u00edticas e de alto desempenho.<\/p>\n
O artigo Design framework for programmable three-dimensional woven metamaterials apresenta as regras de gera\u00e7\u00e3o de grafos e as c\u00e9lulas de tecido entrela\u00e7adas. Autores adicionais incluem pesquisadores da MIT como James Utama Surjadi, Bastien F. G. Aymon e Ling Xu.<\/p>\n
O estudo tamb\u00e9m libera c\u00f3digo aberto para que usu\u00e1rios fabriquem, imprimam ou simulem os metamateriais. A equipe aponta que a abordagem transforma a fabrica\u00e7\u00e3o de materiais macios e resistentes.<\/p>\n
A pesquisa enfatiza que, at\u00e9 ent\u00e3o, os padr\u00f5es de malha eram desenhados manualmente, o que limita experimentos. O framework amplia significativamente o espa\u00e7o de design para metamateriais entrela\u00e7ados.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"