Cientistas das universidades Aalto, na Finlândia, e Bayreuth, na Alemanha, criaram um hidrogel revolucionário que simula a capacidade de autocura da pele humana, trazendo avanços para a medicina e para o desenvolvimento de novos materiais. O estudo, publicado na revista Nature Materials, descreve um hidrogel rígido e auto-regenerativo que consegue se reestruturar completamente em até 24 horas após ser cortado.
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O hidrogel é formado por polímeros com propriedades macias e esponjosas, acrescidos de nanofolhas ultrafinas de argila. Essas camadas de argila, quando dispostas em um padrão preciso, garantem que o material adquira a rigidez necessária para imitar a pele humana. A cada milímetro de espessura, o hidrogel contém cerca de 10.000 camadas de nanofolhas, proporcionando a resistência e flexibilidade características da pele.
Para criar o hidrogel, os pesquisadores misturaram água com nanofolhas de argila e um pó de monômeros — pequenas partículas que se ligam para formar polímeros. Essa mistura foi então exposta à radiação UV, o que fez com que as moléculas se conectassem, transformando o líquido em um sólido elástico. “A radiação UV faz com que as moléculas se conectem, resultando em um gel sólido e elástico”, explicou Chen Liang, um dos responsáveis pelo estudo.
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Um dos maiores desafios enfrentados pelos cientistas na criação desse material foi equilibrar rigidez e regeneração, já que os hidrogéis convencionais são conhecidos por sua maciez, mas têm limitações em termos de resistência. “Hidrogéis rígidos, fortes e auto-regenerativos sempre foram um desafio”, disse Hang Zhang, outro pesquisador envolvido. No entanto, a descoberta de um mecanismo que fortalece os hidrogéis sem comprometer suas qualidades regenerativas pode ter um impacto revolucionário na criação de novos materiais bioinspirados.
Uma das características mais impressionantes é sua capacidade de se regenerar rapidamente. Quando o material é cortado, ele se regenera em uma taxa de 80 a 90% após quatro horas e atinge 100% de regeneração em 24 horas. Esse processo ocorre porque a estrutura do gel é altamente dinâmica, com as camadas de polímero se entrelaçando de maneira a permitir o “reparo” da área danificada.
A inovação pode ter aplicações práticas em diversas áreas, como a criação de peles artificiais para robôs, que poderiam se auto-reparar após danos, ou tecidos sintéticos capazes de se regenerar autonomamente, ampliando os limites dos materiais usados na medicina, biotecnologia e até na indústria de moda e vestuário.
Olli Ikkala, da Universidade Aalto, destaca que essa descoberta oferece novas possibilidades para o design de materiais, com o potencial de renovar as normas de engenharia de materiais. “Este trabalho é um exemplo emocionante de como os materiais biológicos podem nos inspirar a criar novos materiais sintéticos com propriedades únicas”, afirmou Ikkala.
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