Mecânica

Vidro metálico de titânio supera ligas tradicionais do metal

Vidro metálico de titânio é melhor e mais barato do que o titânio
Amostras dos novos vidros metálicos à base de titânio, os compósitos mais resistentes construídos até hoje.[Imagem: PNAS/Douglas Hofmann/Caltech]

Cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, criaram uma nova classe de compósitos estruturais baseados no titânio.

Os novos materiais, classificados como vidros metálicos, são mais leves e mais baratos, além de manterem a tenacidade e a ductilidade - a capacidade para ser deformado sem quebrar - do caro metal original.

Ligas de zircônio

No início deste ano, o mesmo grupo descobriu uma nova forma para criar compósitos dos chamados metais líquidos, um novo tipo de material metálico estrutural com características similares às dos plásticos. Então, eles estavam trabalhando principalmente com o zircônio.

"São ligas com tenacidade e resistência sem comparações. Elas estão entre os materiais sintéticos mais resistentes que existem atualmente," conta Douglas Hofmann, que coordena o grupo de pesquisadores.

Mas havia algumas limitações para essas super ligas.

Como elas foram criadas para uso na indústria aeroespacial - entre outras aplicações estruturais - elas precisavam ter densidades muito baixas. Idealmente, as ligas deveriam ter densidades semelhantes à das ligas de titânio cristalino, que se situam entre 4,5 e 5 gramas por centímetro cúbico (g/cc).

As ligas originais, feitas predominantemente de zircônio, ficaram entre 5,6 e 6,4 g/cc, o que as colocava em uma espécie de "terra-de-ninguém das densidades de estruturas aeroespaciais," diz Hofmann.

Ligas de titânio

Para levar as promissoras ligas para áreas mais habitáveis, Hofmann e seus colegas começaram a ajustar os componentes usados na fabricação dos compósitos.

O resultado foi um grupo de ligas metálicas com um elevado percentual de titânio, mas que mantém as propriedades das ligas de zircônio criadas anteriormente, muito mais parecidas com uma cerâmica do que com uma liga de titânio tradicional.

"Apesar de serem baseadas no titânio", observa Hofmann, "essas ligas apresentam as mesmas propriedades impressionantes das ligas de zircônio. Elas ainda são resistentes a trincas e rachaduras - e continuam sendo dúcteis. Na verdade, eles são ainda mais dúcteis do que as ligas que criamos inicialmente."

Os vidros metálicos têm merecido grande atenção da NASA, devido às suas propriedades de leveza e resistência. Eles também já foram usados para resfriar células solares, na fabricação de antenas dobráveis e até para a fabricação de ímãs para motores de veículos elétricos.





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