Pesquisadores desenvolvem método revolucionário para moldar vidros metálicos

Material mais resistente do planeta, vidros metálicos agoram podem ser processados em 10 milisegundos e de forma mais barata

Vidro Metálico poderá ser Moldado em Milisegundos
Novo processo permite a moldagem do material como se fosse plástico. Na imagem, um bastão de vidro metálico antes do processamento (esquerda); uma peça de vidro metálico moldada (centro); e a peça final, depois de retiradas as rebarbas (direita)

 

Com 90% de paládio, o vidro metálico, desenvolvido por cientistas canadenses e americanos no final do ano passado, provou ser o material mais duro e resistente conhecido até a presente data.

Mas agora, engenheiros do Instituto de Tecnologia da Califórnia, nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova forma para processá-los.

Esse material é mais forte do que o aço e o titânio, o que o torna adequado para um grande número de aplicações, de telefones celulares a peças de aviões.

O problema é que, como geralmente acontece com materiais de alta tecnologia, os vidros metálicos ainda são caros.

O que os engenheiros descobriram foi como processar os vidros metálicos usando os mesmos processos usados para processar plásticos.

A nova técnica permite aquecer um pedaço de vidro metálico a uma velocidade extremamente elevada, e então moldá-lo no formato desejado – tudo em alguns milissegundos.

“Nós redefinimos a forma como se pode processá-los,” afirmou William Johnson, coordenador do trabalho. “Esta é uma mudança de paradigma em metalurgia.”

De fato, os engenheiros pegaram a técnica de processamento de plástico e a utilizaram em um material que é 20 vezes mais forte do que o plástico.

Para fazer as peças de vidro metálico é necessário aquecer o material até que ele atinja sua fase de transição vítrea, a cerca de 500 a 600 º C. O material amolece e torna-se um líquido espesso, que pode ser moldado e perfilado.

Neste estado líquido, os átomos tendem a organizar-se espontaneamente para formar cristais. Assim, é necessário resfriar o material rapidamente, para que ele endureça novamente antes de seus átomos terem tempo suficiente para formar cristais.

Ao evitar a cristalização, o material mantém a sua estrutura amorfa, como um vidro, que é o que o torna forte.

O problema é que a recristalização dos vidros metálicos ocorre muito rapidamente, ao contrário dos plásticos e dos vidros comuns, que podem levar horas.

 

Aquecimento ôhmico

Os pesquisadores descobriram que, sendo rápidos o suficiente, eles podem aquecer o vidro metálico até um estado fluido o suficiente para injetá-lo em um molde, onde ele se resfria sem se cristalizar.

Isso foi feito por uma técnica chamada aquecimento ôhmico, em que um pulso elétrico dispara uma energia superior a 1.000 joules em cerca de 1 milissegundo – algo como um 1 megawatt de potência. A peça fica pronta em 10 milissegundos.

A técnica foi testada em escala de laboratório e, por enquanto, produz apenas peças pequenas.

Agora que demonstraram que o conceito funciona, os engenheiros planejam desenvolver equipamentos para fabricar peças maiores.

Saiba mais sobre o material no site Inovação Tecnológica