Nature publica estudo sobre metamateriais baseados em redes com riqueza de escalas

Metamateriais com riqueza de escalas

Um estudo publicado na Nature em 11 de novembro de 2026 introduz metamateriais com riqueza de escalas, um framework de design que incorpora heterogeneidade de rede em metamateriais mecânicos. Os autores são Csaba Both, Andrew Yen-Jong Chen, Ting-Ting Gao, Niek Mooij, Mohammad Charara, Jayna Wadhwa, Carlos M. Portela e Albert-László Barabási.

O framework alcança heterogeneidade em ordens de grandeza nos comprimentos, espessuras e conectividade dos ligamentos, governado por apenas dois parâmetros.

Propriedades

Os pesquisadores utilizaram simulações e experimentos para demonstrar que os metamateriais com riqueza de escalas exibem propriedades inacessíveis a sistemas tradicionais de escala única, incluindo:

• anisotropia elástica altamente ajustável
• deformação não linear deslocalizada com alta absorção de energia
• dissipação de energia aprimorada sob carregamento dinâmico
• controle programável de ondas elásticas

O estudo relata uma faixa ajustável de 190 vezes de anisotropia elástica em diferentes densidades. Em uma densidade relativa de 40 por cento, os materiais SR cobrem 77 por cento da área disponível no gráfico de densidade versus anisotropia.

Realização experimental

Os metamateriais SR realizados experimentalmente com T = 500 e densidade relativa de 40 por cento foram fabricados por meio de dois tipos de técnica de impressão 3D. A impressão 3D por fotopolimerização em banho foi utilizada para fabricar espécimes em escala centimétrica a partir de resina polimérica elástico-plástica, com resolução de características de aproximadamente 100 micrômetros. A litografia de dois fótons, com tamanhos mínimos de características submicrométricos, foi utilizada para frações de preenchimento mais baixas.

Por que isso importa

O framework baseado em rede estabelece um modelo mínimo e universal para a engenharia de materiais multifuncionais cujo comportamento mecânico emerge diretamente da diversidade de escalas, além de abrir novas vias de investigação para a própria ciência das redes.

---

Fontes (em inglês)

• nature.com: Scale-rich network-based metamaterials | Nature

Tradução feita com IA do artigo original em inglês, revisada automaticamente para dizer o mesmo que o original. As fontes foram verificadas em inglês.