Pesquisadores replicam padrões fractais da natureza para criar dispositivos mais eficientes e sustentáveis

Inspirados pela complexidade das folhas, cientistas da Universidade de Turku, na Finlândia, desenvolveram uma técnica inovadora para produzir eletrônicos flexíveis sem depender de salas limpas. O método utiliza esqueletos de folhas como moldes naturais, replicando suas estruturas fractais com mais de 90% de precisão. O resultado são superfícies que combinam alta condutividade, elasticidade e respirabilidade, ideais para sensores vestíveis, peles eletrônicas e eletrodos transparentes.

Padrões fractais, comuns na natureza em galhos de árvores, nervuras de folhas e até em couves-flor, foram reproduzidos artificialmente com materiais como o Nylon 6. A técnica consiste em pulverizar polímeros sobre esqueletos de folhas secas, criando réplicas duráveis e flexíveis. Essas estruturas hierárquicas maximizam a área superficial sem comprometer a maleabilidade, melhorando a eficiência energética e a dissipação de calor em dispositivos eletrônicos.

Diferentemente de fractais artificiais, como os usados em kirigami e origami, os padrões naturais das folhas oferecem otimização intrínseca, com escalabilidade e transparência superiores. No entanto, os esqueletos vegetais em si não são elásticos ou duráveis. A solução encontrada foi replicá-los em materiais sintéticos, garantindo maior resistência e viabilidade para produção em larga escala.

Aplicações práticas já estão em teste, como sensores de pressão acoplados a mãos robóticas, permitindo detecção tátil e movimento preciso. A tecnologia também pode ser adaptada para próteses e monitoramento de atividades humanas. Para condutividade, os pesquisadores aplicaram nanofios metálicos, alcançando baixa resistividade (20 Ω), enquanto exploram alternativas mais sustentáveis, como substitutos à prata.

Além do desempenho técnico, o método se destaca pela sustentabilidade. Dispensando salas limpas, o processo consome menos energia e pode ser realizado em ambientes menos controlados, reduzindo emissões de carbono. A possibilidade de usar polímeros biodegradáveis também diminui o impacto ambiental.

O estudo, publicado na revista npj Flexible Electronics, demonstra como a biomimética pode revolucionar a eletrônica flexível, unindo eficiência natural e inovação material. Com simulações computacionais e ajustes nos materiais, a técnica promete avançar ainda mais, consolidando-se como uma alternativa viável e ecológica aos métodos tradicionais.