Uma das formas mais breves de apresentar One Piece para quem não conhece a obra é dizer: é a história de um pirata que estica. Sim, você já sabe que na obra, existe um tal de Monkey D. Luffy, o protagonista, que decide se tornaro do Rei dos Piratas. Quando ainda criança, Luffy comeu uma fruta diabólica, a qual modificou seu corpo e lhe deu as propriedades da borracha; em poucas palavras, Luffy é um homem-borracha. Com isso, ele é capaz de moldar seu corpo livremente, o que o possibilita se locomover rapidamente entre pontos (desde que não haja escadas) e desferir golpes contra os seus oponentes (afinal, One Piece, ENTRE TANTOS ASSUNTOS COMPLEXOS, é uma obra de lutinha). Esse é um exemplo de como um material é utilizado de forma fundamental na obra. Existem outros: o diamante que compõe o corpo de Jozu, o aço das espadas de Zoro, a palha do chapéu de Luffy, a cera do Mr.3 e por aí vai. Muitos desses exemplos, inclusive, já viraram textos aqui na OPEX.

Assim como em One Piece, em certo momento, foi revelado que o mundo estava em equílibrio graças a três grandes poderes, no estudo de matereriais também temos grandes poderes; a diferença é que são quatro e eles não são antagônicos (bem pelo contrário). Vamos discutir brevemente cada um deles:

Fica muito claro que é impossível separar essas 4 categorias. Alterar uma é alterar todas. Então, de nada adianta ter um aço feito com a matéria-prima mais nobre, ter uma resistência mecânica excelente para a produção de um carro, mas na primeira chuva, o material ter sofrido corrosão. Ou ter uma borracha processada de tal forma que apresente propriedades excelentes para a produção de um pneu, mas ser utilizada para a produção de uma bola de basquete, pois essa não terá o desempenho esperado, sendo muito pesada e não quicando o suficiente, por exemplo.. Os 4 pontos têm que ser pensados juntos.

Obviamente, nenhum material é igual a outro. Também é óbvio que alguns materiais se parecem mais com uns do que com outros. Dentro de One Piece, temos o Franky Shogun, um robô gigante que é utilizado como arma pelo Chapéu de Palha Franky. Esse robô pode ser composto, por exemplo, por uma liga de titânio. Já as katanas do Zoro são produzidas por uma liga de aço. Notoriamente, são dois materiais diferentes, mas ambos são muito parecidos entre si quando comparados a outros, como a borracha e o diamante que compõem os corpos de Luffy e Jozu, por exemplo.

Os materiais sólidos são convencionalmente divididos em três categorias básicas: metais, cerâmicas e polímeros. A divisão é baseada, principalmente, pelos componentes da estrutura, como vimos anteriormente. Em outras palavras, pela composição química e estrutura atômica. Basicamente, todos os materiais caem dentro de um desses grupos.

Em One Piece, temos alguns exemplos bem marcantes no uso de metais. Poderosas armas, como espadas, clavas e pistolas, capazes de cortarem até os céus; robôs, ciborgues e andróides que são ferramentas de luta, trabalho e transporte; objetos especiais que são só possíveis de serem produzidos por uma liga inovadora desenvolvida pelo Wapol; castelos, prédios, estradas e pontes também utilizam esse material em sua estrutura, assim como a utilizamos na infraestrutura de nossas cidades.

Os metais são compostos por pelo menos um elemento metálico, tal como ferro, alumínio, cobre, titânio, ouro e níquel, e, muito comumente, suas ligas contêm ao menos um elemento não metálico, como carbono, nitrogênio e oxigênio em quantidades muito pequenas. Esses átomos se dispõem de forma muito ordenada.
O maior exemplo de material metálico é o aço, que é composto por Ferro e Carbono, além de outros elementos de liga que dão diferentes propriedades ao produto final, como uma maior resistência à corrosão em aços inoxidáveis, por exemplo. Falar sobre aço por si só, daria um podcast só para ele, mas é possível ter uma maior noção sobre esse material ao ler os artigos sobre katanas tanto no Portal Deviante quanto no site da OPEX.

Com relação às propriedades, em termos mecânicos, esses materiais são rígidos, apresentam alta resistência mecânica e são dúcteis, o que significa que podem se deformar em alto grau sem fraturar. Essas propriedades são fundamentais para os diferentes tipos de processamento e posteriores aplicações. Uma espada, uma viga, um casco ou uma fuselagem são exemplos de estruturas que necessitam suportar altos esforços mecânicos.

Além dessas propriedades mecânicas, temos outras propriedades muito características dos metais. Essas se devem, principalmente, aos elétrons que não pertencem diretamente a um átomo específico, mas ficam livres por toda a estrutura. Com isso, os metais são bons condutores de eletricidade e de calor. Além disso, não são transparentes a luz visível, o que o faz ter uma aparência lustrosa, tal como um espelho, quando polidos. E, por fim, também devido a forma como os elétrons estão arranjados nos átomos, alguns metais, como ferro e cobalto, possuem propriedades magnéticas desejáveis (é por isso que o kid consegue dar a mãozada usando somente materiais metálicos, inclusive, somente de alguns metais).

Em One Piece, o exemplo mais proeminente de material cerâmico é o diamante, o qual compõe o corpo do Jozu. Um outro exemplo que possui várias características de cerâmica, embora seja complicado afirmar se de fato é, são as pedras denominadas Poneglyphs. Também podemos usar exemplos menores, que são também do nosso cotidiano, como o vidro do aquário do Sunny, o almofariz que o Chopper usa para moer ervas medicinais e as garrafas de cola do Franky.

As cerâmicas possuem na sua composição química compostos formados por elementos metálicos e não metálicos, mais frequentemente óxidos, nitretos e carbetos. O alumínio, um elemento metálico, quando ligado com oxigênio, nitrogênio ou carbono, forma as cerâmicas óxido de alumínio, conhecido como alumina (Al₂O₃), nitreto de alumínio (AlN) ou carbeto de alumínio (Al₄C₃), respectivamente.

O vidro e a alumina, embora sejam cerâmicas, pertencem a grupos diferentes. A alumina é pertencente às cerâmicas de engenharia, enquanto o vidro às cerâmicas tradicionais. Dentre as tradicionais, além do vidro, temos os argilominerais, como a porcelana e o cimento (em One Piece, existem inúmeras gigantes construções que provavelmente estão de pé graças ao uso de cimento).

Em termos de comportamento mecânico, as cerâmicas são rígidas e resistentes, com essas propriedades até mesmo comparáveis aos metais. São também muito duras e, consequentemente, frágeis, o que lhes fazem bastante suscetíveis à fratura. Além disso, no ponto de vista de propriedades térmicas e elétricas, as cerâmicas são isolantes de calor e de eletricidade. E, devido a sua estabilidade química, são bastante resistentes à temperatura e ambientes agressivos como em contatos tribológicos e meios corrosivos.

Provavelmente, o nome mais desconhecido entre as categorias de materiais. Isso porque, os polímeros são cotidianamente chamados de plásticos. Errado não está, mas também não está certo. Explico: A categoria polímeros inclui todos os materiais das famílias dos plásticos e das borrachas; ou seja, plástico é um tipo de polímero (e, ainda assim, existem diversos tipos diferentes de polímeros dentro do que chamamos comumente de plástico).

Em One Piece, o polímero mais famoso e importante para a obra é a borracha. Toda a liberdade de movimento e formas do Luffy se devem às propriedades desse material. Além da borracha, temos outros exemplos, como a parafina que compõe o corpo de cera de vela do Mr. 3.

Em termos de estrutura química, os polímeros são compostos orgânicos, ou seja, compostos quimicamente baseados em carbono, hidrogênio e outros elementos não metálicos, como oxigênio, nitrogênio e silício. São estruturas moleculares muito grandes, em que podem ser compostos por uma cadeia com milhares de átomos de carbono. Alguns exemplos de polímeros são o Polietileno, o policloreto de vinila e a borracha de silicone. Para saber um pouco mais sobre a estrutura de um polímero, com destaque a de uma borracha, recomendamos a leitura, tanto na OPEX quanto no Portal Deviante, dos artigos sobre borracha.

Suas propriedades mecânicas diferem dos metais e das cerâmicas. Possuem rigidez e resistência mecânica inferior a esses materiais, além de uma menor densidade. Além disso, são extremamente dúcteis e maleáveis, o que lhes tornam bastante úteis na obtenção de produtos de forma complexa, pois essas propriedades permitem diferentes tipos de processamento. Em termos de outras propriedades, são relativamente inertes a um grande número de ambientes, possuem baixa resistência térmica e condutividade elétrica ao mesmo tempo que não são magnéticos.

Outras classificações: Saindo dos três grupos fundamentais de materiais, pode-se abordar sobre outros grupos, em que, de certa forma, são compostos por materiais metálicos, poliméricos e/ou cerâmicos. Aqui, o que muda, são as suas aplicações, métodos de processamento e performance/desempenho.

Se fosse para existir uma quarta classificação de materiais básicos seriam os compósitos.

Um material compósito é composto de dois ou mais materiais individuais que são originalmente pertencentes a uma das categorias discutidas anteriormente. Um exemplo de material compósito é a madeira. Em One Piece, esse material natural, ou seja, que não é sintético (ou feito pelas mãos humanas), é de suma importância para a construção de navios capazes de chegarem aos locais mais inóspitos do mundo de One Piece. Além disso, é por meio da madeira que árvores são capazes de levar luz aos mais profundos pontos do oceano.

A madeira é composta por celulose e lignina, dois materiais poliméricos naturais que separados não apresentaram boas propriedades para a estrutura de uma árvore, por exemplo. No entanto, quando combinados, formam um material em que a sinergia de propriedades forma um material resistente e de baixa densidade. No caso da árvore de Eva, em One Piece, além desses dois polímeros, ela deve conter um sua estrutura, um outro material, que permite que a luz seja absorvida na superfície e emitida nas raízes. Esse tipo de comportamento é o que faz os materiais compósitos tão interessantes.

O objetivo do projeto de um compósito é alcançar uma combinação de propriedades que não são exibidas por nenhum material individualmente e também incorporar as melhores características de cada um dos materiais componentes. Um grande número de tipos de compósitos é representado por diferentes combinações de metais, cerâmicas e polímeros.

Aqui, será feita somente uma pincelada em grupos de materiais que, para serem desenvolvidos ou aplicados, exigem alto nível tecnológico.

Semicondutores: Possuem propriedades elétricas intermediárias entre condutores elétricos (metais) e isolantes elétricos (polímeros e cerâmicos). São materiais extremamente organizados, em que pequenas quantidades de impurezas em posições específicas garantem as propriedades dos materiais. Esses materiais revolucionaram a indústria de eletrônicos e computadores. Em One Piece, certamente são muito usados em Egg Head.

Biomateriais: qualquer um dos materiais citados anteriormente que podem substituir tecidos ou partes de corpos humanos. Por isso, devem ser compatíveis com nosso corpo e se livres de qualquer toxicidade. Ciborgues, como o Franky, se utilizam bastante desses materiais.

Materiais inteligentes: materiais que respondem de maneira específica para cada ambiente e estímulo externo. Em One Piece, pelo incrível que pareça, temos exemplos desse material, como o Wapolmetal, uma liga metálica com memória de forma.

Nanomateriais: são metais, polímeros, cerâmicas ou compósitos produzidos em escala nanométrica. Ou seja, o que muda aqui são as suas dimensões e não suas composições químicas. Na escala nano, a estrutura dos materiais sofre vários efeitos que não são observados em escalas micro e macro (métricas), o que provém uma nova e vasta gama de propriedades para os materiais.