Cápsulas microscópicas contendo nanotubos de carbono podem restabelecer instantaneamente um contato elétrico interrompido por uma trinca no condutor. Essa reparação, quase automática, poderá ser particularmente útil nos contatos de uma bateria de íon lítio, onde um curto-circuito provoca às vezes uma desagradável combustão.

Há anos cientistas - mas também numerosos motoristas - olham com inveja as maravilhosas capacidades de cicatrização dos organismos vivos. Com resultados já encorajadores, a área de auto-reparação progride regularmente.

Na universidade de Illinois, em Urbana-Champaign (UIUC), Estados Unidos, Jeffrey Moore propôs uma resina capaz de cicatrizar pequenas fissuras. Nesse polímero são incluídas microcápsulas contendo monômeros (os tijolos químicos de um polímero). Quando uma trinca aparece, ela rasga essas cápsulas e libera o conteúdo. O polímero, então, se reforma. Na mesma universidade, Scott White, Kathleen S. Toohey e seus colegas tinham concebido uma resina auto-reparável, vascularizada como um tecido vivo, mais precisamente: percorrida por minúsculos canais contendo monômeros ou um catalisador (que polimeriza os monômeros).

Em todos os casos, tratava-se de restaurar as propriedades mecânicas após o aparecimento de fissuras. O próprio Jeffrey Moore propõe hoje um condensador elétrico que se repara sozinho. A equipe visa, principalmente, os contatos de baterias de íon lítio, que, às vezes, se inflamam quando uma ruptura produz um curto-circuito.

As cápsulas - que se distingue bem na imagem debaixo, tomada com um microscópio eletrônico de varredura -, são de polímero. A imagem do alto mostra o interior e seu conteúdo de nanotubos de carbono, graças a um microscópio óptico clássico.

Créditos: J. Mat. Chem./RSC Publishing.

Esqueça o ferro de solda, para consertar, sacuda!

Os pesquisadores utilizam o mesmo princípio de microcápsulas, mas estas, em polímero, contendo nanotubos de carbono (de parede única), que são bons condutores de eletricidade. Na experiência relatada na revista Journal of Materials Chemistry, microcápsulas são salpicadas entre as extremidades de dois fios metálicos, separadas por 100 nanômetros. Uma tensão de 50 volts é aplicada entre os fios e se produz, assim, um condutor cortado.

As cápsulas são partidas mecanicamente... sacudindo-se a aparelhagem. A equipe determinou que o tamanho ideal das cápsulas está compreendido entre 280 e 350 nanômetros. Menores, elas são bastante sólidas para ser rompidas; maiores, são muito frágeis.

Uma vez liberados os nanotubos de carbono, eles vêm, por si mesmos, se aplicar sobre as extremidades dos condutores e o conjunto dessa meada forma um fio que, como mediu a equipe, restabelece a passagem da corrente. Com tal material recobrindo os conectores da bateria de um computador ou de um celular, seria suficiente, portanto, frente a um alarme, sacudir vigorosamente o aparelho para restabelecer a conexão.

Uma vista aumentada das cápsulas vistas por transparência. Sua "concha" pode se quebrar por uma ação mecânica, o que libera os nanotubos de carbono. Se um fio elétrico é recoberto com o pó de microcápsulas, esses excelentes condutores de eletricidade virão se agarrar na eventual incisão se, é claro, esta não for muito aberta.

Créditos: J. Mat. Chem./RSC Publising.

Futura Science (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: O trabalho que deu origem a esta notícia, intitulado "Microcapsules containing suspensions of carbon nanotubes", de autoria de M. M. Caruso, S. R. Schelkopf, A. C. Jackson, A. M. Landry, P. V. Braun e J. S. Moore foi publicado no periódico Journal of Materials Chemistry, volume 19, pág. 6093, 2009, DOI: 10.1039/b910673a.

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