NASA desenvolve liga metálica 1.000 vezes mais forte que atuais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/04/2022

Este combustor de motor de turbina (misturador ar-combustível) foi impresso em 3D usando a nova liga GRX-810.
[Imagem: NASA]

Liga reforçada por dispersão de óxido

Engenheiros da NASA desenvolveram uma nova liga metálica que melhora drasticamente a resistência e a durabilidade das peças e componentes usados na aviação e na exploração espacial, resultando em um desempenho melhor e mais duradouro.

Trata-se de uma liga reforçada por dispersão de óxido (ODS: Oxide Dispersion Strengthened), uma família muito promissora de materiais, mas que até agora ninguém havia conseguido adaptar para os ambientes extremos das aplicações aeroespaciais.

Batizada de GRX-810, a nova liga é mais maleável e conseguiu suportar temperaturas acima de 1.100 ºC, sobrevivendo mais de 1.000 vezes mais do que as ligas de última geração existentes.

Essas novas ligas podem ser usadas para construir peças aeroespaciais para aplicações de alta temperatura, como aquelas dentro de aeronaves e motores de foguetes, porque as ligas ODS podem suportar condições mais severas antes de atingir seu ponto de ruptura.

Os pesquisadores usaram modelos computacionais para determinar a composição da liga e então aproveitaram a impressão 3D para dispersar uniformemente as nanopartículas de óxidos por toda a liga. Este processo de fabricação é mais eficiente, mais econômico e mais limpo do que os métodos convencionais de fabricação.

"As partículas de óxido em nanoescala são as responsáveis pelos incríveis benefícios de desempenho desta liga," disse Dale Hopkins, gerente do projeto.

Liga de alta temperatura e durabilidade

A liga apresentou melhorias de desempenho notáveis em relação às ligas atuais de última geração, incluindo:

Duas vezes a resistência à fratura.
Três vezes e meia a flexibilidade para esticar/dobrar antes de fraturar.
Mais de 1.000 vezes a durabilidade sob estresse em altas temperaturas.

Essas ligas têm grandes implicações para o futuro da aviação. Por exemplo, quando usadas em um motor a jato, a resistência a temperaturas mais altas e a maior durabilidade se traduzem em menor consumo de combustível e menores custos operacionais e de manutenção.

Elas também oferecem aos projetistas de peças de motor novas flexibilidades, como materiais mais leves combinados com grandes melhorias de desempenho, o que permite contemplar compensações que não podiam considerar antes, sem sacrificar o desempenho.