Plástico ganha capacidades sensoriais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 03/11/2010

O novo material compósito é uma mistura de plástico e metal, o que lhe dá propriedades sensoriais.
[Imagem: Fraunhofer IFAM]

Monitoramento de cargas

Para aproveitar o vento que bate sobre as pás de um moinho de energia eólica, antes de tudo é necessário garantir que as pás vão suportar a carga do próprio vento.

O mesmo acontece com as asas de um avião e com as peças estruturais de automóveis e máquinas, cada vez mais construídas com plásticos e compósitos.

Para monitorar essas forças, e evitar que o equipamento entre em regimes além de sua capacidade, são usados sensores, que devem ser colados sobre a superfície, interligados, e conectados a uma central de controle.

Esta é uma solução interessante, mas é cara e limita o monitoramento a pontos discretos e específicos da estrutura.

Metal-polímero

Agora, cientistas do Instituto Fraunhofer, na Alemanha, criaram um novo material compósito que possui "capacidades sensoriais" em toda a sua extensão.

O material pode ser inserido no meio ou na superfície de peças estruturais feitas de materiais plásticos ou compósitos - o equivalente a instalar sensores na peça inteira. E o novo material pode entrar no processo normal de conformação, quando a peça ganha o seu formato final.

O "material sensorial" é uma mistura de plástico e metal, que entra em uma categoria chamada material compósito metal-polímero.

Essa "liga" pode ser feita com vários tipos de polímero (plásticos), o que significa que o processo será útil em várias indústrias.

Mas o material tem também outras vantagens. A primeira é que, sendo um material sintético, ele é fácil de ser processado, o que pode ser feito com os esquipamentos usados na indústria, como extrusoras e injetoras. Para aplicação sobre superfícies maiores, ele pode ser laminado.

Capacidades sensoriais

Outra vantagem é que, sendo um compósito, ele é mais leve do que o equivalente metálico.

Mas o mais importante é que, graças justamente ao seu componente metálico, o metal-polímero é um bom condutor de calor e eletricidade.

São justamente essas propriedades que permitem que a liga metal-polímero funcione como um sensor em toda a sua extensão. Quando o material é submetido a uma carga, sua resistência elétrica se altera.

Essa resistência pode ser medida por meio de fios instalados apenas nas extremidades das peças. Os sinais são repassados para um equipamento de leitura para análise.

Lendo-se mais de um ponto é possível determinar as coordenadas precisas onde a carga foi aplicada.

Segundo Arne Haberkorn, gerente do projeto, o material já foi testado em uma grande variedade de peças e aplicações e já está pronto para ser repassado à indústria.