Supersafira pode acabar com telas quebradas e óculos embaçados

Uma equipe de cientistas da Universidade do Texas em Austin desenvolveu uma técnica para aprimorar a safira, transformando o cristal em um material inovador. A descoberta pode levar a telas de celular inquebráveis, óculos que não embaçam e para-brisas que repelem poeira, entre outras aplicações com a “supersafira”.

Publicado na revista Materials Horizons, o estudo demonstra como nanoestruturas de safira podem combinar resistência mecânica com funcionalidades avançadas, como autolimpeza e redução de reflexo. A pesquisa foi liderada pelo professor Chih-Hao Chang e contou com a colaboração de estudantes de pós-graduação e doutorado.

A safira é um dos materiais mais duros conhecidos, superado apenas pelo diamante. Sua resistência a arranhões já o tornou essencial em dispositivos como câmeras e sensores militares. No entanto, sua fabricação em escala reduzida era um desafio devido à sua rigidez.

“A safira é um material de alto valor devido à sua dureza e muitas outras propriedades favoráveis”, disse Chih-Hao Chang, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica Walker e líder da nova pesquisa. “Mas as mesmas propriedades que a tornam atraente também dificultam sua fabricação em pequena escala.”

Onde a nova “supersafira” pode ser usada?

As novas nanoestruturas desenvolvidas pela equipe mantêm a robustez da safira tradicional, mas com propriedades adicionais inspiradas na natureza:

• Antirreflexo: Com um design inspirado nos olhos das mariposas, as estruturas melhoram a transmissão de luz e reduzem o brilho.
• Autolimpeza: Superfícies super-hidrofílicas evitam o embaçamento, enquanto versões hidrofóbicas imitam o efeito da folha de lótus, fazendo gotas de água escorrerem.
• Resistência à poeira: Testes mostraram que 98,7% da superfície permanece livre de partículas apenas com a ação da gravidade.

“Essas nanoestruturas são tradicionalmente frágeis, mas ao produzi-las em safira, resolvemos esse problema”, completou Chien.

Embora não sejam tão resistentes a arranhões quanto a safira tradicional, a “supersafira” repele neblina, poeira e brilho com capacidades de autolimpeza.

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“Nossas superfícies de safira autolimpantes conseguem manter 98,7% da área livre de poeira usando apenas a gravidade”, disse Andrew Tunell, o aluno que conduziu os experimentos de adesão de poeira. “Esta é uma melhoria significativa em relação às tecnologias existentes de mitigação de poeira e é particularmente benéfica para aplicações no espaço, onde a água não está prontamente disponível para limpeza.”

Os pesquisadores buscam agora ampliar a produção para escalas comerciais e refinar as propriedades do material. Parcerias com indústrias de tecnologia e aeroespacial devem acelerar a aplicação prática da descoberta.