Os géis vítreos são compostos por polímeros rígidos, semelhantes aos utilizados na fabricação de garrafas de água ou janelas de avião, combinados com líquidos iônicos. Essa combinação única permite que o material retenha mais de 50% de seu conteúdo líquido, enquanto permanece duro e difícil de quebrar. Na verdade, esses géis podem se esticar até cinco vezes seu comprimento original sem se romper, ao contrário dos polímeros vítreos clássicos, que geralmente são quebradiços.
Michael Dickey, professor de engenharia química e biomolecular na Universidade Estadual da Carolina do Norte e autor correspondente do estudo, explica: "Criamos materiais tão duros quanto os polímeros vítreos, mas que podem se esticar consideravelmente sob a ação de uma força suficiente. Além disso, esses materiais podem recuperar sua forma original com o calor." Essas propriedades são obtidas graças às fortes interações eletrostáticas entre os íons do solvente e as cadeias de polímeros, o que impede o movimento dessas últimas enquanto aumenta o espaço livre entre elas.
Os géis vítreos também se destacam pela excelente condutividade elétrica, superior à dos plásticos convencionais. Meixiang Wang, coautor principal do estudo e pesquisador pós-doutorado na Universidade Estadual da Carolina do Norte, destaca: "Seu alto teor de líquido os torna mais eficientes na condução de eletricidade do que os plásticos com características físicas semelhantes."
A fabricação dos géis vítreos é relativamente simples: os pesquisadores misturam os precursores líquidos dos polímeros com um líquido iônico e então expõem a mistura à luz ultravioleta para endurecê-la. Este processo fácil permite produzir esses materiais de maneira econômica, seja por moldagem ou impressão 3D.
Outro grande trunfo dos géis vítreos é sua capacidade de auto-reparação. Em caso de corte ou ruptura, uma simples aplicação de calor permite que o material se cicatrize. Esta propriedade, combinada com sua alta adesividade, torna esses géis particularmente interessantes para aplicações como pinças robóticas flexíveis ou dispositivos médicos.
Os pesquisadores, cujo estudo foi publicado na Nature, testaram vários polímeros e líquidos iônicos para criar esses géis, abrindo caminho para uma infinidade de combinações possíveis para atender a necessidades específicas. Embora nem todas as classes de polímeros sejam adequadas, aqueles que são carregados ou polares parecem particularmente promissores.
Assim, os géis vítreos representam um avanço significativo no campo dos materiais. Fáceis de produzir, extensíveis, auto-reparáveis e condutores, eles oferecem um potencial considerável para inúmeras aplicações industriais e tecnológicas.