Descoberto metal capaz de se regenerar – e é tão fantástico quanto parece
“Estamos procurando por uma ‘fonte da juventude’ para os metais”, dizem pesquisadores
Primeiro foram os polímeros que se autorregeneravam. Depois veio o concreto capaz de se consertar sozinho. Agora temos metais capazes de se “curar” sem a ajuda de ninguém.
Uma equipe de cientistas no Laboratório Nacional de Sandia, no Novo México (EUA), recentemente observou uma folha rachada de platina se regenerar enquanto realizava pesquisas sobre fadiga de metais.
Em um minuto, a rachadura era visível sob um microscópio eletrônico; no próximo, ela havia desaparecido completamente e o metal parecia novo.
as primeiras aplicações poderiam ser para componentes que operam no vácuo do espaço.
O mesmo aconteceu com um pedaço de cobre, e os cientistas especulam que isso possa se aplicar a outros metais também. As descobertas foram publicadas na revista científica “Nature”.
A fadiga de metais ocorre quando eles são expostos a estresses repetidos, como movimentos ou cargas recorrentes, o que pode causar rachaduras microscópicas que pioram com o tempo.
"Quando as pessoas pensam em falha de material, geralmente imaginam algo explodindo ou quebrando. Mas, na maioria das vezes, é devido ao uso repetido", diz Michael Demkowicz, professor de ciência e engenharia de materiais da Universidade do Texas e coautor do estudo. "Você senta na mesma cadeira de novo e de novo e, eventualmente, ela quebra.”
Demkowicz previu a autorregeneração de metais há uma década, com base em simulações por computador. Agora, a equipe tem evidências claras de que, sob condições específicas (ainda a serem definidas), alguns metais possuem a capacidade de se autorregenerar sem intervenção humana.
"Acredito que a chave será modificar a microestrutura para otimizar a autorregeneração", diz Demkowicz. "Isso é uma tarefa complexa, com muitas variáveis, por isso acredito que levará tempo até que aplicações concretas sejam possíveis.”
SOLDAGEM A FRIO
No entanto, isso não significa que não haja nenhuma aplicação possível. Como o estudo foi realizado em um ambiente de vácuo, é difícil dizer se o metal se regeneraria em um ambiente com ar. Assim, as primeiras aplicações poderiam ser para componentes que operam no vácuo do espaço. "Já tivemos contatos de pessoas da NASA nos ligando", diz o pesquisador.
Junções de solda como as encontradas na eletrônica, além de máquinas rotativas – como eixos ou rolamentos de motores ou geradores – também poderiam se beneficiar dessa característica, pois são os tipos de mecanismo mais propensos à fadiga de metais.
A mesma tecnologia seria útil para evitar o colapso de pontes metálicas ou infraestruturas maiores? A escala torna difícil especular, mas, como Demkowicz aponta, uma grande rachadura começa com uma rachadura pequena, portanto, não está fora de questão.
Durante o estudo, os pesquisadores utilizaram uma máquina que puxava as extremidades de um pedaço de metal cerca de 200 vezes por segundo. Quando uma rachadura se formou, tinha alguns micrômetros de largura e 60 nanômetros de comprimento.
A fadiga de metais ocorre quando eles são expostos a estresses repetidos, o que pode causar rachaduras microscópicas que pioram com o tempo.
Cerca de 40 minutos após o início do experimento, a rachadura começou a desaparecer e um terço dela se regenerou, depois cresceu em uma direção diferente. "Essa é uma das razões pelas quais pudemos apresentar um caso convincente de que o metal realmente se regenerou. A rachadura desapareceu e depois surgiu em outro lugar.”
O que é particularmente interessante é que a rachadura desapareceu à temperatura ambiente. Os pesquisadores chamam a isso de soldagem a frio, um processo muito usado nas indústrias aeroespacial e eletrônica, que não precisa de calor nem eletricidade para soldar metais.
A soldagem a frio acontece quando duas superfícies de metal se aproximam tanto uma da outra que os átomos nas extremidades se ligam para reconstituir uma superfície lisa. "É uma questão simples de átomos querendo se unir", diz Demkowicz.
Pode levar mais 10 anos para que a descoberta encontre aplicações fora do laboratório. Mas, se e quando isso acontecer, levará a ciência dos materiais um passo mais perto da ficção científica.
"O efeito da fadiga em metais é como o do envelhecimento no corpo humano", explica. "Então, você poderia dizer que estamos procurando uma fonte da juventude para os metais.”
