Superespuma híbrida é 10 vezes melhor que espuma comum

Uma superespuma mostrou-se capaz de absorver até 10 vezes mais energia do que as espumas convencionais, uma inovação que pode mudar tudo o que precisa ser acolchoado, do sofá da sua casa e dos bancos do seu carro até aplicações de segurança e tecnologias anti-impacto.

Trata-se de um material compósito, materiais resultantes da combinação de dois ou mais para alcançar propriedades que os materiais originais sozinhos não possuem. Neste caso, é uma espuma comum que recebe injeções de plástico flexível, que formam suportes em seu interior.

As espumas comuns possuem estruturas internas aleatórias, enquanto os chamados materiais celulares projetados, ou estruturas em treliça, são mais organizados, porém notoriamente caros e difíceis de fabricar em larga escala.

A solução para ter o melhor das duas coisas – precisão e facilidade de fabricação – consiste em construir uma rede 3D de hastes de plástico em uma espuma comum, criando um compósito onde tanto a espuma quanto as hastes trabalham juntas sob pressão, compensando as fraquezas umas das outras.

“É a mágica da sinergia: Um compósito simbiótico entre a espuma e as hastes,” disse o professor Mohammad Naraghi, da Universidade do Texas, nos EUA. “Nós transformamos uma espuma simples em um composto de superespuma ajustável e de alto desempenho. Ele tem o potencial de ser uma solução universal para uma ampla gama de aplicações.”

Fabricação aditiva em espuma

Durante os estágios iniciais da compressão, a espuma funciona como um suporte, mantendo as hastes firmes para que não cedam prematuramente. À medida que a pressão aumenta, as hastes transmitem a força para a espuma ao redor, distribuindo a carga. Juntas, essa interação permite que o compósito absorva mais energia e resista a forças maiores.

A fabricação do compósito tornou-se possível graças a uma técnica chamada fabricação aditiva em espuma, ou IFAM (In-Foam Additive Manufacturing).

“A IFAM é um processo de fabricação simples, controlado por computador, que nos permite construir um esqueleto elastomérico dentro de uma espuma convencional de células abertas,” detalhou o pesquisador Eric Wetzel. “O diâmetro, o espaçamento, o ângulo e a elasticidade do elastômero podem ser selecionados para atingir uma ampla gama de propriedades. O processo IFAM combina o melhor dos dois mundos, proporcionando um absorvedor de energia composto de baixo custo, personalizável e de alto desempenho.”

A aplicação mais imediata da nova super-espuma deverá incluir capacetes de segurança e esportivos e parachoques de automóveis. Mas, além de uma proteção física, a espuma híbrida possui outro potencial promissor: o controle de ruído.

“Você pode modificar as propriedades da espuma para que ela se torne um excelente absorvedor de som, capaz de amortecer ou até mesmo eliminar completamente faixas de frequência e vibrações específicas,” disse Naraghi.