Uma solução para lesões causadas por escorregadelas e quedas pode ser encontrada sob os pés — literalmente
As almofadas dos pés das lagartixas têm mecanismos hidrofílicos (amantes da água) que permitem aos pequenos animais se moverem facilmente sobre superfícies húmidas e escorregadias. Investigadores da ACS Applied Materials & Interfaces relatam o uso de borracha de silicone aprimorada com nanopartículas de zircônia para criar um polímero antiderrapante inspirado em lagartixas.
Os investigadores dizem que o material, que adere ao gelo, poderia ser incorporado nas solas dos sapatos para reduzir lesões em humanos. Escorregadelas e quedas representam mais de 38 milhões de lesões e 684 mil mortes todos os anos, de acordo com a Organização Mundial da Saúde. E quase metade desses incidentes acontece no gelo. As solas antiderrapantes atuais dependem de materiais como borracha natural que repelem a camada de água líquida que se acumula sobre o pavimento num dia chuvoso.
Em calçadas congeladas, no entanto, as solas de sapatos com esses materiais podem fazer o gelo derreter devido à pressão do peso da pessoa, criando a superfície escorregadia contra a qual os sapatos deveriam proteger. Estudos anteriores sobre os pés de lagartos-de-pé têm levado a novas ideias para desenvolver polímeros antiderrapantes mais eficazes.
Esses trabalhos descobriram que a aderência das almofadas dos pés dos lagartos vem da adesão aprimorada por capilaridade hidrofílica: A força da água sendo puxada para dentro de estreitas ranhuras na almofada dos pés cria uma sucção que ajuda o lagarto a navegar em superfícies escorregadias. Vipin Richhariya, Ashis Tripathy, Md Julker Nine e os colegas da investigação pretendem desenvolver um polímero com adesão aprimorada por capilaridade que funcione em calçadas molhadas e superfícies congeladas.
Os investigadores começaram com um polímero de borracha de silicone e adicionaram nanopartículas de zircônia para fazer o material atrair moléculas de água. Depois de enrolarem o material compósito num filme fino, endureceram-no com calor e gravaram com laser um padrão estriado na superfície do filme, expondo as nanopartículas de zircônia hidrofílicas. Quando o filme encontrou moléculas de água sobre o gelo, agarrou-se à superfície escorregadia porque o polímero imitou a ação capilar das almofadas dos pés de lagartixas resistentes ao deslizamento.
Testaram cinco versões do material nanocompósito padronizado com diferentes proporções de nanopartículas de zircónia por peso: 1%, 3%, 5%, 7% e 9%. Usando espectroscopia de infravermelho e testes de fricção simulados, os pesquisadores descobriram que os nanocompósitos mais resistentes ao deslizamento continham 3% e 5% de nanopartículas de zircônia em peso. Além de uma sola de sapato antiderrapante inspirada na natureza, a equipe afirma que essa tecnologia pode ser usada em inovações médicas, como pele eletrônica e pele artificial, onde os polímeros interagem com uma camada de fluido entre duas superfícies diferentes.
