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