Pesquisadores das áreas de engenharia aeroespacial e ciência dos materiais da Universidade Texas A&M, nos Estados Unidos, apresentaram um compósito plástico capaz de reunir resistência mecânica superior à do aço, peso inferior ao do alumínio, capacidade de autorreparo e possibilidade de reciclagem em múltiplos ciclos. O estudo foi divulgado em 13 de agosto de 2025 e coloca o material, classificado como copolímero termoendurecível aromático reforçado com fibras de carbono (ATSP), como alternativa promissora para setores que exigem elevada performance estrutural e metas de sustentabilidade.
Estrutura química combina leveza e força
O ATSP é um vitrímero, classe de polímeros que mantém a rede termoestável, mas permite a reorganização das ligações químicas. Ao incorporar fibras descontínuas de carbono, o grupo liderado pelo professor Mohammad Naraghi obteve um compósito várias vezes mais forte que o aço comum, mesmo apresentando densidade inferior à do alumínio. Segundo os autores, a disposição das fibras dentro da matriz polimérica distribui tensões de maneira mais eficiente, resultando em resistência à fratura e à fadiga superiores às dos metais tradicionais.
A característica de “memória de forma” também deriva da arquitetura molecular do vitrímero. Quando submetido a deformações, o material consegue reorganizar suas ligações e retornar ao formato original após aquecimento ou estímulo mecânico. Esse mesmo mecanismo sustenta a autorreparação: trincas ou microfissuras fecham-se porque as cadeias poliméricas reconectam-se, restabelecendo a integridade estrutural sem intervenção externa significativa.
Reciclagem cíclica sem perda de desempenho
Diferentemente de termofixos convencionais, que perdem propriedades ao serem reprocessados, o ATSP pode ser triturado e moldado novamente várias vezes. Testes indicam que a química do compósito permanece estável mesmo após sucessivos ciclos de reciclagem, permitindo reaproveitamento quase ilimitado. Essa característica reduz resíduos industriais e abre caminho para modelos circulares na produção de componentes de alto valor agregado.
O processo de reaproveitamento ocorre em temperatura moderada, suficiente para ativar as trocas de ligações no vitrímero sem degradar as fibras de carbono. Depois de resfriado, o material solidifica-se com praticamente as mesmas propriedades mecânicas da versão original. Na prática, uma peça estrutural que termine sua vida útil pode ser desmontada, moída e transformada em um item totalmente novo, sem acúmulo de perdas físicas ou químicas.
Aplicações visam aviação, automóveis e bens de consumo
A combinação de leveza, resistência e autorreparação torna o compósito adequado a componentes de aeronaves, onde a redução de peso melhora eficiência de combustível e menor necessidade de manutenção eleva a segurança operacional. Na indústria automotiva, o material pode contribuir para painéis de carroceria, reforços de segurança e partes internas sujeitas a impacto.
Imagem: inovacaotecnologica.com.br
Dispositivos eletrónicos, equipamentos esportivos e infraestruturas submetidas a condições ambientais severas também figuram entre possíveis destinos. A capacidade de fechar microfissuras de forma espontânea ajuda a prolongar a vida útil, enquanto a reciclabilidade atende a regulamentos mais rígidos sobre descarte de plásticos.
Próximos passos de desenvolvimento
O grupo de Texas A&M trabalha agora na produção em escala piloto e na validação em ambientes reais. Ensaios de fadiga prolongada, ciclos térmicos extensivos e exposição a solventes estão em andamento para confirmar a estabilidade do ATSP em condições operacionais simuladas. Além disso, os pesquisadores exploram variações na formulação do vitrímero para ajustar propriedades como rigidez, flexibilidade e ponto de transição de forma, atendendo a requisitos específicos de diferentes setores.
Caso a transição para a manufatura industrial se concretize, o compósito pode representar uma mudança significativa no portfólio de materiais estruturais, oferecendo ao mesmo tempo performance elevada e menor impacto ambiental.
