Carapaça de escorpião inspira escudo biônico para máquinas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/03/2012

Mapeamento do escudo biônico natural do escorpião do deserto, que recobre suas costas e a parte superior de suas patas.
[Imagem: Zhiwu et al./Langmui]

Escudo biônico

O escorpião do deserto (Androctonus australis) pode parece pouco inspirador para a maioria das pessoas, mas não para Han Zhiwu e seus colegas da Universidade Jilin, na China.

Inspirando-se no "escudo biônico" natural que o animal usa para se proteger contra as tempestades de areia do deserto, os cientistas desenvolveram uma nova forma de proteger máquinas e motores do desgaste.

Han e seus colegas explicam que a "erosão por partículas sólidas" é uma das principais causas de danos materiais e das falhas em equipamentos mecânicos, de simples canos e engrenagens a turbinas eólicas e bocais de foguetes.

Em alguns casos, filtros podem ajudar a remover as partículas, como nos motores de carros, mas ter superfícies mais resistentes à erosão pode ser uma opção mais simples e mais econômica na maioria dos casos.

E o escorpião do deserto parece ser especialista nisto, já que ele possui uma carapaça que evoluiu para permitir que ele sobreviva ao poder abrasivo das tempestades de areia.

Resistência à abrasão

Embora a carapaça do escorpião seja feita de um material duro, isso não é capaz de explicar toda a sua resistência à abrasão.

Os cientistas usaram então um scanner a laser 3D para fazer um mapa de alta precisão da superfície da carapaça do escorpião, que é cheia de microtexturas.

A seguir, eles fizeram uma simulação em computador para ver como a areia impacta sobre as diversas ranhuras da carapaça.

De posse desses dados iniciais, a equipe desenvolveu diversas variações da estrutura rugosa do animal, e partiu para os testes práticos, com várias intensidades de impacto de partículas.

"Os resultados mostraram que superfícies microtexturizadas apresentam melhor resistência à abrasão do que as superfícies lisas," escreveu o grupo.

Os pesquisadores concluíram que uma série de pequenos sulcos em um ângulo de 30 graus em relação ao fluxo de partículas dá a superfícies de aço a melhor proteção contra a erosão.

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