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| (Luis Diaz Devesa/Moment/Getty Images) |
Os cientistas pela primeira vez testemunharam pedaços de rachaduras metálicas e depois se fundiram novamente sem qualquer intervenção humana, derrubando teorias científicas fundamentais no processo. Se o fenômeno recém-descoberto puder ser aproveitado, ele pode inaugurar uma revolução de engenharia - na qual motores, pontes e aviões de auto-recuperação poderiam reverter os danos causados pelo desgaste, tornando-os mais seguros e duradouros.
A equipe do Sandia National Laboratories e da Texas A&M University estava testando a resiliência do metal, usando uma técnica especializada de microscópio eletrônico de transmissão para puxar as extremidades do metal 200 vezes a cada segundo. Eles então observaram a auto-cura em escalas ultrapequenas em um pedaço de platina de 40 nanômetros de espessura suspenso no vácuo.
As fissuras causadas pelo tipo de deformação descrito acima são conhecidas como danos por fadiga: estresse e movimento repetidos que causam quebras microscópicas, eventualmente causando a quebra de máquinas ou estruturas. Surpreendentemente, após cerca de 40 minutos de observação, a rachadura na platina começou a se fundir novamente e se consertar antes de começar novamente em uma direção diferente.
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| Forças de tração (setas vermelhas) criaram uma rachadura que cicatrizou (verde) em metal de platina. (Dan Thompson/Laboratórios Nacionais de Sandia) |
"Isso foi absolutamente impressionante de assistir em primeira mão", diz o cientista de materiais Brad Boyce, do Sandia National Laboratories. "Certamente não estávamos procurando por isso."
"O que confirmamos é que os metais têm sua própria capacidade intrínseca e natural de se curar, pelo menos no caso de danos por fadiga na nanoescala."
Essas são condições exatas, e ainda não sabemos exatamente como isso está acontecendo ou como podemos usá-lo. No entanto, se você pensar nos custos e no esforço necessários para reparar tudo, de pontes a motores e telefones, não há como dizer quanta diferença os metais de auto-recuperação podem fazer.
E embora a observação seja inédita, não é totalmente inesperada. Em 2013, o cientista de materiais da Texas A&M University, Michael Demkowicz, trabalhou em um estudo prevendo que esse tipo de cura de nanofissuras poderia acontecer, impulsionada pelos minúsculos grãos cristalinos dentro de metais mudando seus limites em resposta ao estresse.
Demkowicz também trabalhou neste último estudo, usando modelos computacionais atualizados para mostrar que suas teorias de uma década sobre o comportamento de auto-cura do metal na nanoescala coincidiam com o que estava acontecendo aqui.
O fato de o processo de conserto automático ter ocorrido à temperatura ambiente é outro aspecto promissor da pesquisa. O metal geralmente requer muito calor para mudar sua forma, mas o experimento foi realizado no vácuo; Resta saber se o mesmo processo acontecerá em metais convencionais em um ambiente típico.
Uma possível explicação envolve um processo conhecido como soldagem a frio, que ocorre sob temperatura ambiente sempre que as superfícies metálicas se aproximam o suficiente para que seus respectivos átomos se emaranham. Normalmente, camadas finas de ar ou contaminantes interferem no processo; Em ambientes como o vácuo do espaço, os metais puros podem ser forçados a se aproximar o suficiente para literalmente grudar.
"Minha esperança é que essa descoberta encoraje os pesquisadores de materiais a considerar que, sob as circunstâncias certas, os materiais podem fazer coisas que nunca esperávamos", diz Demkowicz.
A pesquisa foi publicada na Nature
Originalmente publicado em Science Alert