Mecânica

Mais fortes que aço, novos metais são moldáveis como plástico

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/03/2011

Mais fortes que aço, novos metais são moldáveis como plástico
Os pesquisadores construíram várias peças em pequena escala para demonstrar o potencial da técnica para a miniaturização. [Imagem: Schroes et al./Materials Today]

Imagine um material mais forte do que o aço mas tão moldável quanto o plástico, capaz de assumir uma variedade aparentemente infinita de formas.

Este, que tem sido o sonho dos cientistas dos materiais há séculos, parece estar sendo finalmente alcançado, graças ao trabalho de uma equipe da Universidade de Yale, nos Estados Unidos.

Vidros metálicos

Em busca de uma substância ideal, que possa ser moldada em formas complexas com a mesma facilidade e baixo custo do plástico, mas sem sacrificar a resistência e a durabilidade do metal, Jan Schroers e seus colegas voltaram sua atenção para os chamados vidros metálicos.

Esta é a mesma categoria de material que recentemente permitiu a construção de um vidro mais forte do que o aço e que promete a construção de asas de aviões resistentes à fadiga.

Os vidros metálicos são ligas metálicas amorfas, com uma estrutura atômica desordenada, ao contrário da estrutura cristalina ordenada dos metais.

Moldagem por sopro

Os pesquisadores criaram um vidro metálico que pode ser moldado por sopro como o plástico - algo que não pode ser feito com os metais -, em formatos complexos, mas com a resistência e a durabilidade característica dos metais.

"Estas ligas se parecem com o metal comum, mas podem ser moldadas por sopro tão barato e tão facilmente como o plástico," disse Schroers.

A moldagem é feita sob baixas temperaturas e baixas pressões, em um processo no qual o vidro metálico amolece drasticamente e flui tão facilmente como o plástico, mas sem cristalizar, como o metal comum.

"O truque é evitar o atrito normalmente presente em outras técnicas de moldagem," conta Schroers. "A moldagem por sopro elimina completamente o atrito, permitindo criar qualquer forma complexa, até mesmo em nanoescala."

Zircônio, titânio, níquel e cobre

A equipe demonstrou a capacidade do novo material criando uma série de formatos complexos, incluindo garrafas metálicas sem soldas, caixas de relógios, ressonadores miniaturizados para MEMS, giroscópios e implantes biomédicos.

Todas as peças foram moldadas em menos de um minuto e são duas vezes mais fortes do se fossem feitas de aço.

Segundo o pesquisador, o custo do material é similar ao do aço, mas o processamento é tão barato quanto o do plástico.

Os vidros metálicos são compostos por ligas de diferentes metais, incluindo zircônio, titânio, níquel e cobre.

Bibliografia:

Thermoplastic blow molding of metals. Materials
Jan Schroers, Thomas M. Hodges, Golden Kumar, Hari Raman, Anthony J. Barnes, Quoc Pham, Theodore A. Waniuk
Materials Today
Vol.: 14 (1-2): 14
DOI: 10.1016/S1369-7021(11)70018-9
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