Embora grande parte dos objectos que possuímos esteja colada, raramente pensamos nos adesivos modernos - até que a sola de um sapato se descola ou o sofá cede.
Já os engenheiros dedicam bastante atenção aos adesivos e enfrentam um problema importante: estes materiais não funcionam bem debaixo de água, o que dificulta a manutenção de infra-estruturas oceânicas, como condutas.
As moléculas de água revestem as superfícies e criam uma barreira repulsiva. Além disso, desgastam e arrastam os adesivos.
Um adesivo subaquático supramolecular
Num novo estudo publicado na Nature Communications, investigadores desenvolveram um adesivo subaquático reutilizável e invulgarmente resistente que funciona segundo um princípio com ar de ficção científica.
Trata-se de um líquido iónico supramolecular, cujo funcionamento assenta numa auto-organização mediada pela troca de solvente - ufa!
A primeira parte, a química supramolecular, é também conhecida como «química para além da molécula», pois estuda a combinação de muitas moléculas em estruturas complexas.
A segunda significa que, quando este adesivo é exposto à água, os seus átomos se reorganizam, unindo durante esse processo as superfícies submersas.
Os investigadores combinaram componentes moleculares flexíveis e rígidos num líquido iónico supramolecular chamado BP16TPB.
Em seguida, misturaram-no com o potente solvente dimetilsulfóxido (DMSO). Isto significa que o DMSO dissolve favoravelmente o BP16TPB e separa algumas das suas moléculas em partículas móveis e carregadas.
Esquema da solução pura de BP16TPB (à esquerda), bem como da solução que contém DMSO (à direita). (Hu et al., Nat. Commun., 2026)
Na presença de água, essas partículas separadas reorganizam-se e fixam-se numa nova estrutura estável.
Isto acontece porque as partículas que voltam a unir-se formam ligações de hidrogénio, bem como outro tipo de ligação de nome apetitoso: o empilhamento π-π.
O efeito de Marangoni e a repulsão da água
O material também explora o efeito de Marangoni, que determina a forma como fluidos diferentes reagem a alterações na tensão superficial. É este efeito que provoca as «lágrimas do vinho».
«Lágrimas» de vinho tinto. (FlagSteward/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0)
Para lá deste curioso truque do vinho, o efeito de Marangoni é fundamental no revestimento de superfícies, na criação de actuadores nadadores e no deslocamento de fluidos por canais mais estreitos do que um cabelo humano. Estas aplicações conduzem ao campo da microfluídica, que está por detrás das tiras de teste de gravidez e das impressoras a jacto de tinta.
É importante salientar que o novo adesivo apresenta propriedades extremamente hidrofóbicas, expulsando a camada de água que se forma nas superfícies submersas e que normalmente impede a adesão.
Segundo o estudo, a combinação sinérgica entre a hidrofobicidade e as ligações não covalentes da estrutura supramolecular «impulsiona a transição in situ de um precursor fluido para uma rede densa e resistente à água», transformando a substância pré-adesiva, inicialmente mole, num material robusto.
Resistência, durabilidade e reutilização do BP16TPB
A equipa testou o adesivo em várias superfícies de materiais submersos, incluindo cerâmica, epóxi e plásticos.
Esquema do procedimento de adesão subaquática (a) e dos ângulos de contacto da água e da solução de BP16TPB em várias superfícies, incluindo aço e plásticos (b). (Hu et al., Nat. Commun., 2026)
Revelou-se resistente e de cura rápida: após apenas 10 segundos de cura subaquática, apresentou uma força adesiva de 1,1 milhões de pascais, «excedendo significativamente a dos adesivos subaquáticos tradicionais».
Também é duradouro: sustentou um peso de 2 kg (4,4 libras) durante mais de 3 anos de imersão contínua em água.
«Esta avaliação de carga estática a longo prazo constitui uma prova de conceito definitiva, destacando a resistência do material à degradação causada pela água na interface e à fluência estrutural ao longo de períodos de vários anos», salientam os investigadores.
É igualmente reutilizável, até certo ponto. Ao descolá-lo e voltar a colá-lo debaixo de água, os testes mostraram que conseguiu manter as suas propriedades adesivas com a mesma fiabilidade ao longo de 8 ciclos.
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O adesivo funciona ainda em diferentes soluções de electrólitos, sejam ácidas, alcalinas ou salgadas. No entanto, é sensível a temperaturas superiores a 70 graus Celsius (158 graus Fahrenheit).
«Este estudo não só introduziu um adesivo subaquático de elevado desempenho», concluem os investigadores, «como também apresentou uma estratégia para promover materiais inteligentes que respondem ao ambiente», com consequências globais.
Esta investigação foi publicada na Nature Communications.
Este artigo foi verificado por Clare Watson e editado por Rebecca Dyer. Embora nos orgulhemos do nosso processo, somos apenas humanos. Se detectar algum erro, informe-nos.
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