Visualizando as profundezas das espumas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/03/2003

A natureza fornece os exemplos: a pena de um pássaro é oca mas extremamente resistente. Um osso ou um pedaço de madeira não são totalmente sólidos: eles possuem uma estrutura interna porosa.

A leveza do ser tem encontrado seu espaço no mundo da pesquisa dos novos materiais. Tome-se o exemplo das espumas metálicas, adequadas para a fabricação de peças leves e resistentes para automóveis. Todos esses materiais possuem estruturas tridimensionais feitas de poros, cavidades ocas e pontes de ligação, verdadeiros bordados da natureza. Essa estrutura faz mais do que apenas determinar o comportamento mecânico macroscópico das diversos espumas metálicas.

A inspeção pormenorizada, com a utilização de microscópios óticos, fornece apenas uma visão bidimensional das micro seções de uma amostra. Quando se trata de materiais altamente porosos ou frágeis, este processo pode falhar inteiramente na medida em que as amostras podem ser deformadas quando cortadas e polidas.

A tomografia computadorizada, utilizando raios-X, tem sido crescentemente utilizada para se efetuar um exame detalhado de estruturas internas, com uma visão tridimensional das mesmas. Para a visualização dos dados tomográficos na tela de um computador, já se dispõe de uma série de programas. No entanto, "mostrar tais desenhos é apenas o começo," afirma o Dr. Joachim Ohser, do Fraunhofer Institute. "Até agora os pesquisadores não contavam com programas suficientemente avançados para analisar os dados e as imagens com precisão."

O Dr. Ohser é um dos membros de uma equipe de pesquisadores que criou uma nova família de programas para suprir essa deficiência. Chamados de "a4i 3D" ("Applications for Imaging 3D"), esses novos programas combinam o processamento da imagem base com uma série de módulos de análise. Eles permitem o exame, a partir do computador, de uma série de parâmetros geométricos das espumas metálicas ou de qualquer outro material sendo estudado.

Apenas para citar alguns exemplos práticos: em muitos processos industriais, partículas são filtradas de gases e líquidos. Até agora os engenheiros, fabricantes e usuários, não possuíam uma forma de analisar criteriosamente esses materiais. "Com a4i 3D, nós começamos determinando com precisão o formato, tamanho e distribuição dos poros," disse Jörg Adler, outro membro da equipe. "Para nossos parceiros no projeto [empresas da iniciativa privada] isto é um pré-requisito para entender e otimizar seus produtos."

Outro campo de aplicação dos novos programas é a indústria de alimentos. "Nós já analisamos até 'marshmallows' para uma empresa norte-americana fabricante de doces. Aparentemente, a estrutura do doce influencia seu sabor," completou o Dr. Ohser.