Os ossos humanos são realmente incríveis, um primor da genética. Até recentemente, era muito difícil criar um material sintético que reproduzisse a estrutura super forte do osso. Entretanto, cientistas na Alemanha estão utilizando uma impressora 3D para fazer exatamente isso, o que pode significar uma mudança radical na forma como construímos, inclusive nossas naves espaciais.
Um novo estudo publicado na The Procceedings of the National Academy of Sciences aborda um problema fundamental na ciência dos materiais: a relação entre peso e força. Geralmente, materiais que são muito fortes tendem a ser muito pesados – como o aço – enquanto materiais mais leves são menos estáveis.
Materiais orgânicos, como nossos ossos, são uma exceção. Eles formam estruturas feitas de colágeno e hydroxiapatita em uma escala microscópica, similares a colunas preenchidas com ar. São ao mesmo tempo leves e fortes.
Jens Bauer, líder do projeto, explica o conceito: “Espumas são muito leves, mas comparadas com materiais de volume, sua resistência é muito baixa por causa de sua estrutura desordenada. Materiais leves, como os ossos, possuem células sólidas com estrutura otimizada. Eles são hierarquicamente estruturados e consistem em blocos de tamanhos nanométricos.”
O desenvolvimento de materiais em escala minúscula sempre foi um desafio. Até recentemente, as impressoras 3D não eram suficientemente avançadas para recriar estes padrões microscópicos. Atualmente, os cientistas utilizam as fibras de carbono em escala nano para recriar o padrão ósseo natural.
Com o uso da litografia laser 3D, a equipe de Bauer imprimiu estruturas na escala nano usando cerâmica – polímero – os mesmos itens básicos dos ossos. Apoiados por diferentes modelos com diferentes organizações estruturais, eles foram capazes de testar a força de compressão do osso sintético em escala real.
Então, mas por que isto é tão fantástico? “Bem, nós checamos um estudo da MIT sobre estruturas similares impressas em 3D. Esse trabalho mostra o caminho para materiais mais leves e mais fortes para edificações e pontes. Mas isto poderia ser muito importante para viagens espaciais, já que cada grama conta quando uma nave espacial é lançada.”, disse Bauer.
Como sugere o LA Times, essas ideias baseadas em ossos poderiam ser também acrescidas nas estruturas feitas no espaço, além das naves espaciais.
Essa matéria foi originalmente publicada pela Ossis Medical
