Por O grafeno é amplamente reconhecido como um dos materiais mais resistentes do mundo. No entanto, existe um material ainda mais notável em termos de resistência: o nitreto de boro hexagonal (h-BN).
Este material, superando até mesmo o diamante em resistência, é dez vezes mais forte que o grafeno.
O h-BN não só possui propriedades excepcionais, mas também abre novas possibilidades para aplicações industriais e tecnológicas.
Descubra como o nitreto de boro hexagonal está redefinindo os padrões de durabilidade e resistência.
Materiais mais resistentes do mundo
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Com capacidade de suportar até 10 vezes a do grafeno, o nitreto de boro hexagonal também é um material bidimensional, possui camada atômica única e foi utilizado pela indústria cosmética na década de 1940, mas com alto custo.
Atualmente, é utilizado na maioria dos cosméticos, devido à sua capacidade de absorver o excesso de sebo no rosto e dispersar uniformemente os pigmentos, e como camada protetora em dispositivos eletrônicos, devido à sua capacidade de isolamento e resistência a temperaturas de até 1000°C.
Porém, até então, os cientistas nunca haviam entendido o motivo da altíssima resistência mecânica do nitreto de boro hexagonal, uma vez que essa estrutura, tecnicamente chamada de dureza, é muito maior do que outros materiais com estruturas semelhantes.
Yingchao Yang e outros cientistas de Singapura e dos EUA finalmente conduziram um experimento e o repetiram por mais de 1.000 horas, revelando o segredo dos materiais mais resistentes e duráveis que o diamante.
Como foram os testes?
Quando Yang testou um material mais duro que o diamante quando submetido à tensão, descobriu-se que quaisquer rachaduras ramificadas no material pareciam bifurcações na estrada, em vez de passarem direto pelo material. Ou seja, significa que ocorreram rachaduras de nitreto de boro.
Segundo Huajian Gao, que descobriu o princípio que controla a durabilidade dos metais e recentemente ajudou a desenvolver uma versão nanotecnológica do concreto armado, experimentos mostram que o nitreto de boro é o material mais forte do mundo.
O que torna o trabalho interessante é que ele revela a resistência mecânica intrínseca desse material. Afinal, ela deveria ser frágil por ter apenas um átomo de espessura.
Isto é surpreendente porque muitas vezes existe um compromisso entre a resistência e a fragilidade dos nanomateriais.
A equipe diz que esta nova compreensão das propriedades únicas dos sólidos na Terra pode abrir caminho para o design de novos componentes eletrônicos flexíveis.
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Diferenças entre nitreto de boro e grafeno
Da mesma forma, tanto o nitreto de boro quanto o grafeno estão dispostos em hexágonos interligados. No entanto, os hexágonos do grafeno contêm apenas átomos de carbono. Enquanto isso, cada hexágono do h-BN contém três átomos de nitrogênio e três átomos de boro.
Essa diferença de formato é o que faz com que a rachadura se mova de forma mais agressiva do que o diamante em direção ao galho, e essa tendência de se ramificar ou girar significa que a rachadura requer mais energia para crescer.
Por outro lado, o grafeno é suscetível à fratura porque as rachaduras atravessam diretamente o material, como um zíper.
Os pesquisadores dizem que a durabilidade do nitreto de boro pode torná-lo uma escolha ideal para a fabricação de eletrônicos resistentes a rasgos, como dispositivos médicos vestíveis e telefones celulares dobráveis.
Também pode se adicionar para fortalecer compósitos feitos de outros materiais mais resistentes bidimensionais, muitas vezes frágeis. Ou seja, o potencial é considerável, e podemos apostar nesse material no futuro.
Fonte: Click Petróleo e Gás
