Criada uma liga metálica leve e flexível para temperaturas extremas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2025

Bloco da liga superelástica desenvolvida pela equipe.
[Imagem: Sheng Xu]

Liga superelástica

Pesquisadores do Japão e da República Tcheca desenvolveram uma liga metálica superelástica inovadora, à base de titânio-alumínio (Ti-Al).

Esta nova liga não é apenas leve, mas também forte, oferecendo a capacidade superelástica única de funcionar em uma ampla faixa de temperatura, de -269 ºC, a temperatura do hélio líquido, a +127 ºC, que está acima do ponto de ebulição da água.

Isso lhe dá um potencial significativo para uma variedade de aplicações, incluindo aquelas em exploração espacial e tecnologia médica, que atualmente não contam com nada parecido.

"Esta liga é a primeira do seu tipo a manter a superelasticidade em uma faixa tão extrema de temperaturas, permanecendo leve e forte, o que abre uma variedade de aplicações práticas que não eram possíveis antes. As propriedades da liga a tornam ideal para futuras missões espaciais, como a criação de pneus superelásticos para veículos lunares navegarem nas flutuações extremas de temperatura na superfície da Lua," exemplificou o professor Sheng Xu, da Universidade de Tohoku, no Japão.

A flexibilidade da liga em temperaturas extremamente baixas também a torna um material promissor para aplicações envolvendo a tão esperada economia do hidrogênio. E, claro, a liga pode ser usada em aplicações cotidianas que exigem flexibilidade, como dispositivos médicos como stents.

A nova liga metálica atende aos requisitos para operar em múltiplos ambientes espaciais.
[Imagem: Yuxin Song et al. - 10.1038/s41586-024-08583-7]

Liga com memória de forma

Atualmente, a maioria das ligas com memória de forma, materiais capazes de recuperar sua forma original após a remoção da força que as deformou, são limitadas a faixas de temperatura específicas e estreitas.

A nova liga à base de Ti-Al supera essa limitação, oferecendo ampla aplicabilidade em campos que exigem materiais com resistência e flexibilidade excepcionais.

A inovação foi possível graças à aplicação de várias técnicas avançadas, como o projeto racional da liga (em vez de tentativas e erros ou abordagens puramente empíricas) e o controle preciso da sua microestrutura. Usando diagramas de fase, os pesquisadores conseguiram selecionar os componentes da liga e suas proporções de modo a obter o melhor resultado possível. Além disso, eles otimizaram os métodos de processamento e tratamento térmico para atingir as propriedades desejadas do material.

"Esta descoberta não apenas define um novo padrão para materiais superelásticos, mas também introduz novos princípios para o projeto de materiais, o que sem dúvida inspirará mais avanços na ciência dos materiais," disse Xu.

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