Metal com memória retorna sempre ao seu formato original

Redação do Site Inovação Tecnológica - 01/06/2015

Peças metálicas construídas com a nova liga com memória suportaram 10 milhões de ciclos antes de se quebrarem.
[Imagem: Rodrigo Lima de Miranda/UKiel]

Metal com memória

Um novo metal com memória de forma pode ser deformado mais de 10 milhões de vezes e, uma vez após a outra, retornar consistentemente ao seu formato original.

O metal mostrou-se tão resistente que poderá ser usado em corações artificiais, componentes aeroespaciais e permitir o desenvolvimento de uma nova geração de geladeiras de estado sólido e conversores de calor em energia.

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O brasileiro Rodrigo Lima de Miranda, atualmente na Universidade de Kiel, na Alemanha, é um dos principais responsáveis pela descoberta da nova liga metálica, feita de níquel, titânio e cobre.

Ligas com memória de forma

As memória de forma (SMA: shape memory alloys) são misturas de metais que apresentam um efeito térmico de memória: fabricadas num determinado formato, elas podem ser radicalmente deformadas, retornando ao seu formato original assim que forem levemente aquecidas.

As misturas de fases apresentam "energia zero e nenhum estresse", segundo os pesquisadores, gerando domínios que podem ser rearranjados facilmente, o que explica a "memória inexaurível" da liga.
[Imagem: Xian Chen/Richard James]

O que surpreende no novo material é a sua elevadíssima resiliência, suportando mais de 10 milhões de ciclos antes de apresentar fadiga - as ligas desse tipo disponíveis até agora deixam de funcionar e se quebram após alguns milhares de ciclos.

O que dá memória a essas ligas metálicas é um arranjo dos seus átomos que permite que eles ocupem duas configurações diferentes. No processo de fabricação, eles cristalizam na posição 1, passando à posição 2 quando a liga é deformada fisicamente. Basta então aplicar calor para que o material retorne à posição 1.

Titânio e cobre

Analisando películas muito finas desses "músculos artificiais", a equipe descobriu que a presença de um composto de titânio e cobre (Ti2Cu) melhora a transição de fase que permite que o metal retorne ao seu estado original.

Segundo a equipe, esse composto funciona como uma espécie de "sentinela", suavizando as transições metálicas, o que evita o desgaste e garante que o processo de recristalização que cria o efeito de memória faça com que o metal retorne ao seu formato original de forma completa e precisa.

A expectativa é que a mesma técnica possa ser aplicada a outras ligas com memória, otimizando a criação de uma série de equipamentos metamórficos, que vão de tampas de combustível de automóveis e sapatos femininos ergonômicos, até aviões futurísticos.

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