Cientistas desenvolveram um novo tipo de vidro com propriedades únicas e até contraditórias

Os investigadores da Universidade de Tel Aviv criaram um vidro único que é simultaneamente um adesivo eficaz e altamente transparente. Este vidro de formação espontânea poderá influenciar significativamente várias indústrias de alta tecnologia.

Um vidro adesivo... como assim?

Investigadores da Universidade de Tel Aviv (TAU) criaram um novo tipo de vidro com propriedades únicas e até contraditórias, como o facto de ser um adesivo forte (pegajoso) e incrivelmente transparente ao mesmo tempo.

O vidro, que se forma espontaneamente quando entra em contacto com a água à temperatura ambiente, poderá revolucionar uma série de indústrias diferentes e diversas, como a ótica e a eletro-ótica, as comunicações por satélite, a deteção remota e a biomedicina.

O vidro foi descoberto por uma equipa de investigadores de Israel (com participação de vários ouros países) e os resultados da investigação foram recentemente publicados na prestigiada revista científica Nature.

Processo e propriedades do novo vidro

No nosso laboratório, estudamos a bio-convergência e utilizamos especificamente as maravilhosas propriedades da biologia para produzir materiais inovadores.

Entre outras coisas, estudamos as sequências de aminoácidos, que são os blocos de construção das proteínas. Os aminoácidos e os peptídeos têm uma tendência natural para se ligarem uns aos outros e formarem estruturas ordenadas com uma disposição periódica definida, mas durante a investigação descobrimos um peptídeo único que se comporta de forma diferente de tudo o que conhecemos: não forma qualquer padrão ordenado, mas sim um padrão amorfo e desordenado, que descreve o vidro.

Explicou o investigador Ehud Gazit da Escola Shmunis de Biomedicina e Investigação do Cancro da Faculdade de Ciências da Vida e do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Faculdade de Engenharia da TAU.

A nível molecular, o vidro é uma substância de tipo líquido que carece de ordem na sua estrutura molecular, mas as suas propriedades mecânicas são de tipo sólido.

O vidro convencional é normalmente fabricado através do arrefecimento rápido de materiais fundidos e do seu "congelamento" neste estado antes de se deixar cristalizar, resultando num estado amorfo que permite propriedades óticas, químicas e mecânicas únicas - juntamente com durabilidade, versatilidade e sustentabilidade.

Os investigadores da TAU descobriram que o péptido aromático, que consiste numa sequência de três tirosinas (YYY), forma um vidro molecular espontaneamente, após a evaporação de uma solução aquosa, em condições de temperatura ambiente.

O vidro comercial que todos conhecemos é criado pelo arrefecimento rápido de materiais fundidos, um processo chamado vitrificação.

A organização líquida amorfa deve ser fixada antes de se organizar de uma forma mais eficiente em termos energéticos, como nos cristais, e para isso é necessária energia - deve ser aquecida a altas temperaturas e arrefecida imediatamente.

Por outro lado, o vidro que descobrimos, que é feito de blocos de construção biológicos, forma-se espontaneamente à temperatura ambiente, sem necessidade de energia, como calor ou pressão elevados. Basta dissolver um pó em água - tal como se faz com o kool-aid, e o vidro forma-se.

Por exemplo, fizemos lentes com o nosso novo vidro. Em vez de passar por um longo processo de moagem e polimento, simplesmente pingamos uma gota numa superfície, onde controlamos a sua curvatura - e, portanto, o seu foco - ajustando apenas o volume da solução.

Disse Gal Finkelstein-Zuta.

As propriedades do vidro inovador da TAU são únicas no mundo - e até se contradizem: é muito duro, mas pode reparar-se a si próprio à temperatura ambiente; é um adesivo forte e, ao mesmo tempo, é transparente numa vasta gama espetral, desde a luz visível até à gama do infravermelho médio.