Cientista alemão cria plástico programável

Imagine colocar no forno um copo vazio de iogurte, aquecendo-o lentamente. Somente o suficiente para amolecê-lo, sem derreter.

A partir de uma determinada temperatura, a matéia plástica começa a se contrair, até virar um disco plano. Isso acontece, porque o disco era a forma original, a partir da qual se moldou o copo. Ou seja, o material "lembra-se" de sua forma de origem, quando aquecido.

Plástico memorioso

Baseado nessa propriedade dos plásticos, o professor Andreas Lendlein, do Centro de Pesquisas GKSS, de Teltow, está desenvolvendo um novo tipo de material. Não para fabricar copos de iogurte, mas sim para implantes médicos.

"Com ele, é possível introduzir no corpo, através de um corte mínimo, um implante volumoso, em forma comprimida. Com o aquecimento – da temperatura ambiente à corporal –, o material se desdobra.

"Mais tarde, passado o período do implante, ele se decomporá por completo, evitando uma segunda operação para retirada", explica Lendlein.

Multifuncionalidade

"Polímero multifuncional" é como o pesquisador apelidou seu material, com essas duas características: "memória" do formato original e biodegradabilidade.

A maioria dos plásticos é formada a partir de uma única matéria-prima. Lendlein, contudo, teve que misturar diversos materiais, em proporções exatas.

Assim ele criou uma linha plástica especial, para sutura cirúrgica. Quando aquecida, ela se curva dentro do corpo, formando sozinha um laço.

Forma programada

Esses "plásticos com memória" possuem estrutura interna muito especial: as cadeias moleculares conectam-se em pontos diferentes, numa espécie de rede de comunicação. Isso torna possível a "programação", que envolve três passos.

"Primeiramente o material é moldado na forma permanente, como qualquer plástico convencional, por exemplo, um fio de cinco centímetros de comprimento. Depois, aqueço só um pouco este fio, de forma que não derreta, mas permitindo deformá-lo levemente", explica Lendlein.

Com o aquecimento, as cadeias moleculares tornam-se móveis, podendo ser distendidas, até um certo ponto. E os pontos de junção sustentam a "rede de comunicação" original, mesmo deformada. Alongar o plástico, portanto, é o segundo passo.

Estruturas congeladas

"Agora estico este fio elástico de cinco para dez centímetros e volto novamente à temperatura ambiente. Uma substância elástica retomaria sua forma inicial. Porém o material 'morfomnemônico' foi programado, e manterá seus dez centímetros com relativa precisão", afirma o pesquisador.

Através do resfriamento brusco – terceiro e último passo –, tolhe-se a liberdade de movimento das cadeias moleculares. É como se sua estrutura se congelasse. As moléculas estão alongadas e tensas, mas não conseguem afrouxar-se, pois lhes falta energia térmica. Só com o o aumento da temperatura, o fio retornará a seu comprimento original.

O futuro é a luz

Atualmente Andreas Lendlein trabalha com plásticos capazes de mudar a forma, quando expostos à luz forte. Pois uma limitação dos "materiais mnemônicos" que reagem ao calor é transformarem-se uma única vez, precisando então ser reprogramados.

O químico do GKSS desenvolveu protótipos com fibras não-sensíveis. Empregando de luzes com diferentes comprimentos de onda, ele consegue alternar repetidamente a forma dos objetos, entre dois estados. Aumentar o número desses ciclos será seu trabalho para os próximos anos.