Mecânica

Microferramentas cortam materiais quebradiços

Microferramentas cortam materiais quebradiços

Ferramentas tão pequenas que são até difíceis de se enxergar estão auxiliando os engenheiros a resolver problemas com entalhe, cinzelamento e gravação em vidro, cerâmica e outros materiais quebradiços.

"Mesmo materiais muito sensíveis, como o vidro, podem ser cortados suavemente em nível microscópico," explica Eric R. Marsh, engenheiro da Universidade da Pensilvânia, Estados Unidos. "As ferramentas que estamos construindo são tão pequenas que materiais quebradiços se comportam como materiais maleáveis, como o alumínio."

As novas ferramentas microscópicas estão ajudando os engenheiros a controlar o processo de usinagem desses materiais. Ao invés de pedaços de formato indesejado ou, ainda pior, materiais completamente fraturados, eles estão conseguindo criar padrões microscópicos super precisos.

O principal objetivo dos pesquisadores é permitir que o vidro, por exemplo, possa ser utilizado para a criação de microlaboratórios, os chamados "lab-on-a-chip", capazes de fazer análises completas em poucos minutos e utilizando amostras em pequenas quantidades.

Já existem diversos microlaboratórios sendo utilizados, mas a maioria dos grupos de pesquisadores têm sofrido com a instabilidade dos polímeros, o material preferido para a construção desses equipamentos, devido à facilidade com que eles podem ser moldados.

As ferramentas de diamante trabalham em altíssima velocidade, o que não significa que elas consigam fazer o trabalho rapidamente. Devido à sua fragilidade, a pressão que exercem é muito pequena. É necessário o trabalho de uma hora para perfurar uma cavidade de meio milímetro de diâmetro.

Mesmo assim, o processo ainda é mais rápido e muito mais simples do que a fotolitografia, o processo hoje utilizado para a produção de microlaboratórios baseados em polímeros.

Além disso, enquanto a fotolitografia é basicamente utilizada apenas para a produção de chips de computadores, as minúsculas ferramentas poderão ser utilizadas para cortar vidro, esmeraldas, safiras, cerâmicas e todos os tipos de cristais de cálcio. Há várias aplicações também em ótica, análise de DNA e biocomputadores.

A pesquisa é inédita e deverá ser publicada no Jornal de Micromecânica e Microengenharia no dia 10 de Dezembro próximo.





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