Mecânica

Revestimento torna aço à prova de sujeira e de corrosão

Aço à prova de sujeira e de corrosão
O aço repele qualquer líquido mesmo depois de riscado com uma ferramenta de diamante. [Imagem: Alexander B. Tesler et al. - 10.1038/ncomms9649]

Revestimento de tungstênio

Vários tipos de aços mais fortes e mais resistentes têm sido desenvolvidos ao longo dos últimos 50 anos.

Mas a superfície do aço se manteve praticamente inalterada, sujeita como sempre aos efeitos corrosivos da água, do sal e de materiais corrosivos e abrasivos.

Com isto se pode avaliar a importância de uma descoberta feita por Alexander Tesler e seus colegas da Universidade de Harvard, nos EUA, que torna o aço mais forte, mais seguro e com maior durabilidade.

A inovação veio na forma de um revestimento superficial extremamente resistente e feito de um material largamente disponível, o óxido de tungstênio.

Aço à prova de sujeiras e anticorrosão

Quando foi posto na forma de uma película com poros nanométricos, o óxido de tungstênio se transformou em uma película escorregadia com as melhores características anti-incrustante (antissujeira) e anticorrosivas já vistas.

O material é capaz de repelir qualquer tipo de líquido, mesmo depois de ter sofrido um intenso ataque estrutural com algumas das ferramentas mais duras que se conhece.

"Nosso aço escorregadio é várias ordens de magnitude mais durável do que qualquer material anti-incrustação desenvolvido antes," disse a professora Joanna Aizenberg, cuja equipe já desenvolveu uma série de materiais escorregadios e resistentes, incluindo supervidros, revestimentos "gelofóbicos", materiais anticongelamento, materiais adaptativos etc.

"Até agora, estes dois conceitos - durabilidade mecânica e anti-incrustação - eram antagônicos. Precisamos de superfícies texturizadas e porosas para dar resistência antissujeira, mas revestimentos nanoestruturados ásperos são intrinsecamente mais fracos do que seus análogos compactos. Esta pesquisa mostra que uma engenharia de superfície cuidadosa permite projetar um material capaz de realizar múltiplas funções, até mesmo funções conflitantes, sem degradação do desempenho," acrescentou a pesquisadora.

Aço à prova de sujeira e de corrosão
O revestimento foi aplicado em peças de aço dos mais diversos formatos, de placas a agulhas de seringa. [Imagem: Alexander B. Tesler et al. - 10.1038/ncomms9649]

Teste de tortura

Para fabricar o revestimento, Tesler usou uma técnica eletroquímica para crescer um filme ultrafino composto por minúsculas ilhas de óxido de tungstênio diretamente sobre a superfície de aço.

A resistência do aço revestido foi testada com uma pinça de aço inoxidável, chaves de fenda, gravadores com ponta de diamante e com jateamento com esferas de aço. Depois de cada teste de tortura, a equipe testava a propriedade antiumedecimento usando água, óleo, ácidos e até fluidos biológicos, contendo bactérias e sangue.

O material continuou a repelir todos os líquidos após cada um dos testes de tortura - na verdade, o aço revestido com o óxido de tungstênio nanoestruturado mostrou-se mais forte do que o aço original.

As possibilidades de aplicação do novo revestimento são virtualmente inumeráveis, em praticamente todos os setores da indústria. Mas vale destacar os equipamentos médicos, de implantes a bisturis, pela capacidade do material para repelir as sujeiras de natureza biológica, sobretudo as bactérias.

Bibliografia:

Extremely durable biofouling-resistant metallic surfaces based on electrodeposited nanoporous tungstite films on steel
Alexander B. Tesler, Philseok Kim, Stefan Kolle, Caitlin Howell, Onye Ahanotu, Joanna Aizenberg
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 8649
DOI: 10.1038/ncomms9649




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