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Imagem de: Cientistas usam hidrogel para criar 'músculo' que se fortalece com o tempo
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Por Ramalho Lima

1 min de leitura

Cientistas usam hidrogel para criar 'músculo' que se fortalece com o tempo

Inspirada pelo processo de fortalecimento dos músculos humanos, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Hokkaido, no Japão, desenvolveu uma forma de fabricar materiais que se tornam mais resistentes à medida que são mecanicamente estressados. Em outras palavras, esses materiais, em vez de se desgastarem, se tornarão mais fortes com o uso e o passar do tempo.

Para isso, a equipe, chefiada pelo cientista Takahiro Matsuda, utilizou um hidrogel de rede dupla, que é macio e resistente ao mesmo tempo, já que possui dois tipos de redes poliméricas: uma macia e elástica e outra rígida e quebradiça.

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Quando o hidrogel foi colocado em uma solução contendo monômeros (forma simples dos polímeros) e exposto a uma força de tração, suas cadeias poliméricas rígidas se romperam, atraindo os monômeros para as extremidades fragmentadas e formando novos polímeros na região, o que podemos chamar de polimerização. O resultado desse processo foi a recriação e o fortalecimento da rede rígida, enquanto a rede macia, que não sofreu alteração ao ser esticada, continuou dando forma e mantendo a estrutura do gel. Observe os passos I, II e II da figura abaixo:

Fonte: Reprodução/Takahiro Matsuda (Science/AAAS)

Em comparação com a experiência japonesa, algo semelhante acontece com os corpos dos atletas que praticam levantamento de peso. Com o esforço exercido na malhação e a realização dos movimentos repetitivos, as fibras musculares (rede rígida) se quebram, estimulando a formação de fibras novas e mais fortes. Nesse caso, os monômeros dos músculos são os aminoácidos contidos nas proteínas. É por esse motivo que os músculos dos atletas crescem e se desenvolvem.

No estudo de Matsuda, é aplicado o mesmo princípio do efeito da malhação sobre os músculos humanos: quanto mais o hidrogel é esticado, mais a rede rígida se rompe e acumula novos polímeros. Isso faz o volume e a resistência dessa rede aumentar. A equipe reportou que a força do hidrogel cresceu até 1,5 vez, enquanto sua rigidez aumentou 23 vezes, e o pesou subiu 86%.

O estudo de Matsuda foi publicado no site da Science. Para ele e sua equipe, esse é o pontapé inicial para a criação de materiais muito mais duradouros do que os que existem atualmente, sendo ativos e adaptáveis. Uma boa aplicação seria na confecção de exoesqueletos flexíveis usados por pacientes que sofreram lesões ósseas e/ou musculares. No entanto, isso só será possível quando os cientistas criarem um mecanismo de suprimento de monômeros autossuficiente.

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Ciência Biologia

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