Novo enfoque para Estruturas Inteligentes

Pesquisadores do Fraunhofer Institute (Alemanha) estão trabalhando em uma nova frente para conseguir construir materiais inteligentes. Materiais inteligentes são estruturas capazes de se modificar em reação a modificações no ambiente. As modificações são percebidas por meio de sensores, processadas por unidades de comandos e geram ações por meio de atuadores adequados.

A pesquisa está se concentrando em compósitos ultraleves. Estes materiais poderão ajudar a diminuir o consumo de combustível em carros e aviões. Mas, à medida em que os materiais ficam mais leves, ficam também mais sujeitos a vibrações. Além de gerar ruído, os ganhos de adaptabilidade se perdem.

A saída foi encontrada em fibras piezoelétricas. Materiais piezoelétricos são capazes de converter energia mecânica ou termal em energia elétrica, ou vice-versa. Se uma tensão for aplicada nesse material, as fibras piezoelétrica irão se expandir ou contrair. Esses efeitos têm sido usado por anos em microeletrônica e em dispositivos médicos.

Para compor os compósitos inteligentes, os pesquisadores utilizaram um material à base de chumbo, zircônia e titânio. São micro-fibras, que devem ser cuidadosamente montadas para formar uma intricada teia piezoelétrica. Como resultado, dessa teia, os pesquisadores conseguiram montar camadas ativas e passivas, sucessivamente. Desta forma, uma camada do material age como sensor, e próxima como atuador e assim por diante.

Estes materiais poderão ser utilizados onde for necessária a atenuação de ruídos e vibrações, como veículos, carros e aviões, que poderão, desta forma, serem construídos de materiais mais leves. Quanto mais leve o veículo, maior sua economia de combustível.