Bomba de metal líquido nunca se desgasta e nunca quebra

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/11/2021

A aplicação de pulsos elétricos (corrente alternada) faz com que uma gota de metal líquido mova-se dentro do seu invólucro circular (esquerda), impulsionando as substâncias as serem bombeadas (direita).
[Imagem: Jialuo Han et al. - 10.1016/j.matt.2021.10.022]

Bombeamento com metal líquido

Máquinas impulsionadas por metal líquido podem acabar com os problemas de desgaste e manutenção de uma série de equipamentos industriais, a começar pelos reatores de fluxo contínuo.

Foi o que demonstraram Jialuo Han e seus colegas da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrália.

Embora ninguém tenha ainda conseguido fabricar um Exterminador inteiro, os metais que são líquidos à temperatura ambiente - como o gálio e suas ligas - são materiais com diversas aplicações devido às suas propriedades elétricas, térmicas e fluídicas únicas.

O que Han fez foi criar um sistema de bombeamento feito unicamente com partes "moles", essencialmente bombas de estado líquido que nunca irão se desgastar.

A técnica tira proveito de um fenômeno conhecido como fluxo de Marangoni, um fluxo que se forma conforme as substâncias líquidas circulam ao reator do núcleo de metal líquido, tudo controlado eletricamente.

Protótipo em funcionamento do sistema de bombeamento sem peças móveis.
[Imagem: Jialuo Han et al. - 10.1016/j.matt.2021.10.022]

Reatores de fluxo que nunca param

O objetivo primário da equipe é usar as bombas líquidas para movimentar reagentes no interior de reatores de fluxo contínuo, equipamentos essenciais nas indústrias química e farmacêutica.

Uma das questões tecnológicas mais importantes nessa área diz respeito aos componentes centrais desses reatores, que geralmente utilizam peças móveis, que podem ficar entupidas, começarem a vazar por desgaste ou simplesmente se quebrar, comprometendo a produtividade e a longevidade dos sistemas.

As bombas de metal líquido conseguem manter a mesma funcionalidade no tocante aos fluxos de líquidos dentro do reator, mas não se desgastam e nunca falham.

Mais do que servir como bomba, a gota de metal líquido desempenha um papel ativo, facilitando as reações químicas, simplificando o projeto do reator de fluxo.

"O próprio metal líquido pode produzir materiais espontaneamente em sua superfície, e o material é repelido para longe de sua superfície com a aplicação de uma voltagem externa," explicou Han.

Segundo a equipe, esta bomba sem partes móveis está pronta para ser fabricada em versões maiores e ser comercializada.

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