Meta-materiais, um tipo especial de material cujas propriedades são determinadas principalmente por sua microestrutura interna em vez de sua composição química, têm atraído ampla atenção no campo da engenharia de materiais nos últimos anos. Na última década, a maioria dos meta-materiais foi projetada com foco em serem leves e de alta resistência, mas uma nova pesquisa do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT abriu um novo caminho para o design de meta-materiais macios, conformáveis e deformáveis.
A equipe de pesquisa propôs um framework de design computacional focado na criação de meta-materiais tridimensionais tecidos. Este tipo de meta-material é composto por unidades de fibras entrelaçadas, onde as fibras podem entrar em contato e se entrelaçar, conferindo propriedades únicas ao material. "Materiais macios são cruciais para desafios de engenharia emergentes em áreas como robótica suave e dispositivos biomédicos", disse o professor Carlos Portela, líder do projeto. O artigo relacionado foi publicado na revista *Nature Communications* e fornece código aberto, permitindo que os usuários criem designs que atendam a especificações específicas e gerem arquivos para impressão ou simulação.
Os processos tradicionais de tricô ou tecelagem são limitados pelo hardware, oferecendo escolhas de padrões restritas. No entanto, o novo framework supera essa limitação, permitindo a criação de padrões interessantes que revolucionam o desempenho dos têxteis. A Dra. Molly Carton apontou que o framework suporta a personalização de meta-materiais, permitindo que diferentes áreas apresentem diferentes graus de rigidez ou que mudem de forma ao serem esticadas, exibindo propriedades difíceis de alcançar com materiais macios tradicionais. Além disso, o framework de simulação pode prever a resposta de deformação do material, capturando fenômenos complexos como o contato interno e o entrelaçamento das fibras, e projetar padrões para prever e resistir à deformação ou ruptura.
Este trabalho fornece, pela primeira vez, ferramentas para os usuários projetarem, imprimirem e simularem novos meta-materiais extensíveis e resistentes. Ao ajustar parâmetros geométricos, os usuários podem controlar e prever como o material se deforma e falha, expandindo significativamente o espaço de propriedades dos meta-materiais tecidos. Carton afirmou que acredita que este framework terá um papel em diversas disciplinas e espera que outros pesquisadores explorem as possibilidades das estruturas tecidas, abrindo um novo capítulo.
Mais informações: Autores: Molly Carton et al., Título: "A design framework for programmable three-dimensional woven metamaterials", Publicado em: *Nature Communications* (2026). Informações da revista: *Nature Communications*
