Metamateriais versáteis
Pesquisadores da Universidade de Harvard, nos EUA, desenvolveram um sistema genérico para projetar metamateriais reconfiguráveis.
A estratégia de projeto é independente da escala, o que significa que o sistema pode ser aplicado a tudo, desde arquiteturas em grande escala – para proteger contra terremotos e tsunamis, por exemplo – até a nanoescala, para projetar cristais fotônicos, guias de ondas e metamateriais para guiar o calor.
Os metamateriais, cuja função é determinada pela estrutura, e não pela composição química, têm sido projetados para manipular a luz, o som e qualquer outro tipo de onda, sejam as ondas do mar ou as ondas sísmicas.
O problema é que cada uma dessas funcionalidades requer uma estrutura mecânica única, tornando esses materiais ideais para tarefas específicas, mas difíceis de projetar caso a caso.
Multifuncionalidade
Johannes Overvelde e Katia Bertoldi lideraram uma equipe que resolveu justamente esse problema, criando uma estratégia que permite projetar metamateriais reconfiguráveis, que têm múltiplas funções embutidas em sua estrutura, alternando facilmente e autonomamente entre elas.
“Através de uma colaboração com projetistas e matemáticos, encontramos uma maneira de generalizar essas regras e gerar rapidamente muitos projetos interessantes,” disse Bertoldi. “Percebemos que essas geometrias simples poderiam ser usadas como blocos de construção para formar uma nova classe de metamateriais reconfiguráveis, mas demorou muito tempo para identificar uma estratégia de projeto robusto para conseguir isso”.
“Combinando o projeto e a modelagem computacional, conseguimos identificar uma vasta gama de rearranjos diferentes e criar um plano – um DNA – para construir esses materiais,” completou Overvelde.
