Pesquisadores da Universidade de Pequim desenvolveram uma fibra que supera a resistência e a tenacidade do Kevlar, material amplamente usado em coletes à prova de balas. O avanço, descrito na revista Matter, combina nanotubos de carbono de parede simples tratados com uma aramida heterocíclica para criar um tecido capaz de absorver mais energia sem se romper.
Como a nova fibra foi produzida
O projeto, liderado pelo professor Jin Zhang, utilizou dois componentes principais. O primeiro são nanotubos de carbono de parede simples tratados (tl-SWNTs), conhecidos pela elevada rigidez, leveza e diâmetro inferior ao de um fio de cabelo. O segundo é uma aramida heterocíclica, fibra de alto desempenho com propriedades semelhantes às do Kevlar.
Segundo os pesquisadores, a chave foi alinhar perfeitamente ambos os materiais. Para isso, a equipe tornou a fibra de aramida mais flexível e aplicou um processo de estiramento em múltiplas etapas. O procedimento deixou os nanotubos e as cadeias de polímero retos e paralelos, formando uma estrutura interna altamente coesa. Essa configuração impede o deslizamento entre cadeias, o que costuma provocar falhas nos tecidos convencionais.
Desempenho comprovado em testes balísticos
Após a fabricação, a fibra passou por ensaios de alta velocidade que simulam disparos reais. De acordo com o artigo científico, o material apresentou resistência dinâmica significativamente superior às fibras existentes. A capacidade de absorção de energia atingiu 706,1 megajoules por metro cúbico, mais que o dobro do recorde anterior em materiais similares.
Quando convertida em tecido, a nova fibra também superou as versões atuais de proteção pessoal. Especialistas ouvidos pelo estudo afirmam que o desempenho antibalístico obtido representa um avanço considerável na busca por equipamentos mais leves, finos e seguros.
Por que o Kevlar ficou para trás
O Kevlar domina há décadas o mercado de blindagem pessoal graças à combinação de alta resistência e densidade relativamente baixa. No entanto, tentativas anteriores de aumentar ainda mais sua durabilidade acabavam tornando o material quebradiço. O novo composto evita essa limitação ao integrar nanotubos de carbono, que oferecem rigidez, e aramidas flexíveis, que garantem absorção de impacto.
Relatórios indicam que a sinergia entre rigidez e tenacidade foi o elemento central para superar o Kevlar em ambos os quesitos. Com maior absorção de energia, a fibra recém-criada reduz o risco de fraturas internas durante impactos em alta velocidade.
Potenciais aplicações além de coletes
A equipe chinesa destaca que a tecnologia pode chegar a várias áreas. Veículos blindados, capacetes militares e painéis aeroespaciais figuram entre as possibilidades mais imediatas, já que todos se beneficiam de materiais leves e resistentes. A indústria esportiva também acompanha o desenvolvimento, pois raquetes, bicicletas e pranchas de alta performance exigem estruturas rígidas e de baixo peso.
Imagem: Poppy Pix
Além disso, segundo estudos de mercado, a demanda por soluções de proteção pessoal tende a crescer com o aumento de atividades em zonas urbanas sensíveis e a expansão do setor de segurança privada. Materiais mais leves podem reduzir custos logísticos e ampliar a adoção de equipamentos de proteção individual.
Próximos passos do projeto
O artigo menciona que o desafio agora é escalar a produção. Nanotubos de carbono ainda têm custo elevado e processo de fabricação complexo. A equipe de Jin Zhang trabalha em parcerias com empresas químicas para tornar a síntese industrial viável, mantendo o alinhamento preciso das fibras. Caso a produção em larga escala se confirme, os pesquisadores acreditam que itens de proteção poderão ficar até 30% mais leves sem perda de eficiência.
Para o leitor, a adoção de coletes mais finos e confortáveis pode significar maior mobilidade para profissionais de segurança e socorristas, além de menor fadiga em longas jornadas. No longo prazo, a tecnologia também pode baratear produtos destinados ao uso civil, como mochilas ou malas reforçadas.
Curiosidade
Embora o Kevlar tenha sido desenvolvido na década de 1960, sua aplicação em coletes só ganhou escala nos anos 1980. Desde então, pesquisadores buscam substitutos mais leves e eficazes. A fibra anunciada agora segue essa linha evolutiva ao combinar nanotubos de carbono — um dos materiais mais leves do mundo — com aramidas de alto desempenho, mostrando que a inovação na proteção balística continua avançando.
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