Meta-materiais…  Parece bem complicado, né? E é um bocado mesmo! Mas,se por um acaso você quer saber se estamos perto de fazer uma capa de invisibilidade, por exemplo, é exatamente esse troço estranho que precisamos entender. Não tem jeito, para fugir daquele seu amigo chato que vem pedir o finzinho do seu Corneto, só o Deviante salva!

Bom, vamos lá, o que vem a ser um Meta-material? Meta, do grego strategía, em latim strategia, em francês stratégie(brincadeira!). O prefixo metaem grego significa “além de”, ou seja, meta-material é um material além dos que conhecemos. Em termos BEM gerais, nós possuímos três classificações básicas de materiais – os Metais, os Cerâmicos e os Poliméricos – e, além desses, também temos os chamados materiais compósitos, constituídos da união de elementos pertencentes a qualquer umas dessas três categorias. Apesar de,desde o início do século 20,já fabricarmos materiais artificiais, em termos de propriedades e comportamento, eles ainda eram bem parecidos com os que encontrávamos na natureza.

A grande questão é que todas essas categorias de materiais que citei (metais, cerâmicos, poliméricos, compósitos e artificiais) tinham comportamentos bem definidos e eram suficientes para estipular todos os tipos até então usados e observados por nós. Bem, isso até pouquíssimo tempo atrás, quando um russo chamado Viktor G Veselagopropôs neste artigo aquide 1967, uma teoria sobre materiais com comportamentos que não replicavam nenhuma propriedade encontrada na natureza. Embora a discussão tenha gerado certo impacto e se estendido na comunidade acadêmica, foi somente em 2006 que um grupo de pesquisadores publicou um trabalhodizendo basicamente que: Olha, não só dá pra fazer um material desses aí, como nós já fizemos um aqui e deu razoavelmente certo. A partir desta publicação,se abriu um novo ramo de pesquisas, ele mesmo, o ramo dos Meta-materiais; um campo de teorias que passou a ser um campo de experimentos físicos.

De 2006 para cá parece pouco tempo, né? Mas em termos da concretização empírica de materiais antes apenas teóricos, os avanços chegaram muito rápido. E o resultado mais repercutido é, sem dúvida, o de materiais invisíveis. Isso mesmo! O ramo de meta-materiais evoluiu tanto que tem gente séria tentando fazer uma capa de invisibilidade real. Mas será que um artefato como este seria, de fato, útil para alguém? Ou seria só mais um Google Glass da vida? Até que é um conceito legal, mas ninguém quer usar um troço daqueles na cara…

Para falar de invisibilidade, primeiro precisamos entender como nós enxergamos. De forma geral, uma onda de luz é propagada dentro de uma faixa de comprimento de ondas muito específico, capaz de ser absorvido pelas células dos seus olhos, e transforma-se em informação processada no nosso cérebro. Isto é, para que possamos enxergar alguma coisa com nossos próprios olhos é necessário que esta coisa emitaou reflitaondas de luz dentro do espectro que conseguimos observar e que essa fonte de luz esteja diretamente “conectada” com nosso olho. Daí vem a pergunta: O que aconteceria com um objeto invisível? O primeiro passo é pensar que ele não emitirá ou refletirá nenhuma luz. Se ele não emite ou reflete luz, essa luz não chega no seu olho e você não consegue enxerga-lo, certo? Certo. Mas aí você só veria um borrão preto! Para a invisibilidade funcionar, o material em questão precisa que toda luz que chega até ele, o contorne e saia do outro lado, inalterada. Aí sim seríamos capazes de enxergar o que está atrás dele.

O primeiro problema aparece logo de cara. Se, enquanto estiver usando o material invisível, a luz fizer uma curva por você, então ela não chegará no seu olho, impossibilitando você a ver qualquer outra coisa que esteja a seu redor. Em outras palavras, se a capa de invisibilidade do Harry Potter fosse feita sem magia, mas com tecnologia, as cenas dele andando a esmo pelo castelo a noite fariam muito mais sentido do que simplesmente um roteiro mal construído. Ele, de verdade, não estaria enxergando nada na sua frente… Sinto muito, já começamos a destruir o seu sonho de ter uma capa da invisibilidade. Malz!

O ponto é que, na realidade, uma capa feita com material invisível não seria nada funcional para quem estivesse do lado de dentro dela. Afinal, não faz muito sentido as pessoas não poderem te ver sem que você seja capaz de ver mais nada do lado de fora, né? Já que para o material se revelar, de fato, invisível, a luz que incide sobre ele deve fazer a curva, contornando e revelando, sem alterações, o entorno de quem estiver usando a capa, logo, a luz também deixará de passar pelos olhos de quem a veste, e convenhamos, sem luz as coisas ficam muito mais difíceis para nós, trouxas.

Mas por que capirotos estamos falando disso, então? Porque a luz visível é apenas uma faixa pequena do espectro eletromagnético, dentre tantas outras faixas. O giro da beibleide da funcionalidade dos materiais invisíveis está, justamente, em deixar as coisas “invisíveis” a outros tipos de radiação eletromagnéticas. Por exemplo, atualmente, a maioria dos sistemas de segurança no mundo que detectam algum tipo de presença fazem isso através de sinais infravermelho. Neste caso, um equipamento construído a partir de um material invisível a radiação infravermelhatornaria os filmes do Missão Impossível muito mais “possíveis”, pelo menos do ponto de vista tecnológico. Já aquela corridinha do Tom Cruise, essa ainda precisa de muito estudo para ser comprovada.

Mas para o que nós podemos usar essa tecnologia então? Lembrando que a tecnologia da invisibilidade é focada em desviar raios de luz no comprimento de luz visível, uma aplicação bem relevante é a de geração de energia a partir da luz solar. Os famigerados PAINÉIS SOLARES! Um problema inerente dessa tecnologia é que o material que absorve a energia dos raios de luz solar não é eficiente para transmitir essa energia para o resto do sistema, fazendo com que você tenha que “perder” espaço no painel com um material que transmita bem essa energia, porém que ao mesmo tempo não seja capaz de absorver energia da luz solar. Mas e se nós pudéssemos desviar os raios dessa parte da placa e orientar eles para a parte capaz de, sim, absorve-los? Te lembra alguma coisa? Sim, já tem pesquisas bastante avançadas nessa área que estão aumentando significativamente o rendimento dos painéis solares.

Visto tudo isso, não é tão difícil concluir que uma capa de invisibilidade seria BEM inútil para qualquer ser humano que use principalmente a visão para se locomover. Ainda estamos muito longe de ter qualquer coisa como uma invisibilidade funcional para seres humanos. O que não exclui o fato de que é muito relevante continuarmos pesquisando e desenvolvendo essa área. Como referência quero deixar aqui um excelente material em vídeo sobre o assunto:

Apesar de ser em inglês explica de forma muito didática e com IBAGENS os conceitos que eu tentei passar aqui!

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Matheus “Honda” Berlandi. Engenheiro de Materiais que não aguenta mais a pergunta sobre o que faz um engenheiro de materiais. Eternamente em dívida com a lista de livros para ler. Fascinado por tecnologia e sociedades. Atualmente tentando gerar conteúdo relevante sobre literatura na internet como desculpa para falar muito sobre os livros que lê!