Criado motor plano

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/02/2003

Engenheiros da Penn State University (Estados Unidos) desenvolveram um motor rotativo de alto torque, baseado em materiais inteligentes, que pode ser configurado em uma ampla variedade de formatos, incluindo alguns tão finos quanto uma caixa de CD.

Os inventores disseram que, no formato plano, o motor pode ser utilizado para efetuar alterações na inclinação das asas de aviões, alterando o desenho da curvatura da asa.

Em outros formatos, o motor pode trabalhar em espaços exíguos, onde outros motores não cabem. Por exemplo, o motor pode servir como o elemento de movimentação em computadores finos e leves ou em outros produtos de consumo ou mesmo em equipamentos industriais que processam matérias-primas movimentando-as ou movendo-as.

Dr. Gary Koopmann, professor de engenharia mecânica e diretor do Centro de Acústica e Vibração, chefiou a equipe que criou o motor a partir de materiais inteligentes. Ele disse que o motor plano tem uma grande vantagem de torque inicial sobre os motores elétricos convencionais, uma vez que velocidade não é exigida para geração de alto torque. O protótipo de motor plano alcançou uma velocidade livre de 760 rpm e um torque máximo de 0,4 Nm.

Os componentes utilizados para a construção do protótipo custaram menos do que US$150,00. O Dr. Koopmann estima que uma versão otimizada do motor plano possa custar menos do que US10,00 para produção em massa.

O motor funciona transformando as alterações de curvatura de um material inteligente em giros de um eixo. O material inteligente é o zirconato titanato de chumbo (PZT), um material piezoelétrico facilmente encontrável no comércio e barato. O PZT se alonga quando submetido a uma corrente elétrica. Unindo o PZT nos dois lados de uma tira metálica fina e flexível, os cientistas criaram um "braço" que pode se curvar para a direita e para a esquerda em resposta à aplicação de um campo elétrico.

Após colocar 12 desses "braços" em formato de estrela ao redor de um eixo central, os inventores os estimularam simultaneamente, fazendo com que todos se curvassem na mesma direção. Um sistema passivo de fixação, seja um sistema de esfera vai-vem ou mesmo um sistema tradicional de embreagem, age como uma espécie de porta-giratória que somente permite o movimento em uma direção, transformando a curvatura em rotação do eixo central.

Koopman explicou que a utilização de uma fixação passiva melhora significativamente o desempenho e diminui o custo do motor plano em relação aos projetos longilíneos que, apesar de também utilizarem os pequenos movimentos oscilatórios de materiais inteligentes, exigem uma mecânica de precisão.

O dispositivo foi patenteado pela Universidade.