Mecânica

Novo material poderá eliminar necessidade de lubrificação em máquinas

Novo material poderá eliminar necessidade de lubrificação em máquinas

A flor de lótus serve de inspiração para vários grupos de cientistas ao redor do mundo que procuram desenvolver materiais super-lisos e resistentes à água. Um material assim servirá tanto a fabricação de janelas autolimpantes, à prova de poeira e água, quanto para reduzir o atrito em sistemas microeletromecânicos, os MEMS.

Agora engenheiros da Universidade do Estado de Ohio, Estados Unidos, anunciaram ter encontrado a forma de construir materiais assim utilizando pequenas saliências de vários tamanhos e formatos. A nova tecnologia já está em processo de patenteamento.

A tecnologia é justamente uma cópia da estrutura da flor de lótus, que possui inúmeras saliências microscópicas, além de ter uma textura de cera. O resultado é que suas folhas estão sempre limpíssimas.

O engenheiro Bharat Bhushan inspirou-se nestas folhas enquanto procurava por um material que pudesse reduzir o atrito em peças que se movimentam no interior de máquinas. Máquinas minúsculas, como as que estão sendo desenvolvidas no campo das microtecnologias e da nanotecnologia, não podem ser lubrificadas da mesma forma que as máquinas em escala humana.

"Em geral, o que é bom para repelir a água é bom para reduzir a fricção," afirma Bhushan.

Com o tipo correto de textura, as empresas poderão fabricar também janelas autolimpantes. Como as saliências medem apenas uns poucos nanômetros de altura, e podem ser feitas de materiais transparentes, a janela se parecerá com qualquer outra, mas irá repelir a água e a poeira.

O principal problema enfrentado pelos engenheiros foi que, ao variar o tamanho das nanosaliências, a superfície passava rapidamente de extremamente lisa para pegajosa. "O que as pessoas não sabem é o tipo de superfície que é ótimo," afirma o pesquisador.

Então ele e seus colegas desenvolveram um modelo de computador que calcula a superfície rugosa mais eficiente para diferentes materiais, voltados para diferentes aplicações.

O resultado foi a criação de saliências de diferentes formatos e tamanhos, mas todas funcionando sob o mesmo princípio: repelindo a água ao evitar que ela toque a superfície. É mais ou menos parecido com a pessoa que se atira sobre a multidão num show musical: as mãos levantadas da multidão impedem que ela caia no chão.

Como as saliências são muito menores do que uma gota de água, e como estão muito próximas umas às outras, elas não perfuram as gotas d'água da mesma forma que os pregos não perfuram o corpo de um faquir. O modelo de computador gera o formato e a densidade das saliências de forma que a água toque a superfície apenas o suficiente para rolar.

Outra aplicação potencial da tecnologia é a construção de pára-brisas de automóveis, que poderão permitir uma visão muito melhor para os motoristas durante viagem sob mau tempo. Os materiais hoje disponíveis, sob forma de aerosol ou spray, desgastam-se rapidamente, o que não acontecerá com os vidros produzidos com a nova tecnologia.

O Dr. Bhushan agora quer provar que seu modelo pode ser aplicado a superfícies de vários materiais e não apenas vidro. Se ele estiver certo, bastará construir máquinas e peças móveis com a textura adequada para que elas virtualmente eliminem a necessidade de lubrificação.





Outras notícias sobre:

    Mais Temas