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Japão quer desenvolver materiais inovadores para aviação

Com informações da Agência Fapesp - 05/04/2018

Os aviões do futuro, como este conceito com motor de plasma, exigirão o desenvolvimento de materiais mais fortes e mais leves.
[Imagem: Future Workshop Electrofluidsystems TU Berlin]

Voando atrás do prejuízo

Durante evento realizado em São Paulo - A política do Japão em ciência e tecnologia -, especialistas japoneses mostraram como o país asiático está se mobilizando para tirar a diferença em relação à Europa e aos EUA na indústria aeronáutica.

Fora da indústria da aviação civil por décadas, o Japão pretende voltar com força a esse mercado por meio do desenvolvimento de materiais estruturais inovadores, que possam contribuir para a diminuição do consumo de energia e das emissões de dióxido de carbono pela queima de querosene das aeronaves.

O Japão ambiciona que boa parte das aeronaves de pequeno e médio porte fabricadas no mundo após 2030 tenha materiais desenvolvidos por empresas japonesas em componentes do motor e na fuselagem.

"Desde o fim da 2ª Guerra Mundial, a aviação civil no Japão ficou relegada a um segundo plano. Estamos tentando recuperar nossa participação e alcançar os Estados Unidos nesse mercado", disse Masahiro Takemura, diretor do programa Structural Materials for Innovation (SM4I), cujo objetivo é melhorar a eficiência energética das aeronaves por meio de materiais estruturais mais leves e resistentes ao calor.

O programa tem a participação de 25 empresas, 36 universidades e 10 instituições de pesquisa daquele país.

Novos materiais aeronáuticos

"Elegemos como focos de pesquisa polímeros e polímeros reforçados com fibra de carbono (CFRP), ligas resistentes ao calor e compostos intermetálicos, compósitos [combinação de dois materiais diferentes com interface comum] de matriz cerâmica e integração de materiais", disse Takemura.

Na parte de polímeros e CFRP, os pesquisadores japoneses pretendem desenvolver compósitos poliméricos termoplásticos com alta resistência ao impacto e ao calor para serem usados nas principais peças estruturais das aeronaves - como na cauda e nas asas - e nas peças de motores.

Já na área de ligas resistentes ao calor, a ideia é desenvolver uma tecnologia inovadora de forja de ligas de titânio e de níquel, que são os principais materiais usados nos motores das aeronaves e nas turbinas para geração de energia. "Pretendemos desenvolver um novo processo de forja que possibilite baratear o custo dessas ligas metálicas e, ao mesmo tempo, manter a qualidade", explicou Takemura.

Na parte de compósitos de matriz cerâmica, um dos objetivos é desenvolver uma tecnologia de revestimento de barreira que possibilite proteger superfícies compostas por componentes cerâmicos leves e resistentes ao calor do oxigênio a altas temperaturas e ao vapor d'água durante o voo.

"O desenvolvimento dessa tecnologia de revestimento de barreira é vital para a aplicação desses componentes cerâmicos e deve contribuir significativamente para a melhoria do consumo de combustível e para redução das emissões de dióxido de carbono pelos motores das aeronaves", disse Takemura.

Na área de integração de materiais, a ideia é criar tecnologias que possibilitem prever a durabilidade e o desempenho de materiais, com base em dados teóricos, de experimentos e simulações computacionais, a fim de aumentar a competitividade da indústria de materiais do Japão.

O segmento de materiais é considerado estratégico para o país e é responsável por 20% das exportações japonesas. O país produz 70% da fibra de carbono consumida no mundo. "Pretendemos ampliar a participação do Japão na área de materiais no mundo por meio do desenvolvimento de materiais estruturais", disse Takemura.