Materiais

Nanomanufatura Torna Aço 10 Vezes Mais Forte

Uma nova maneira de produzir metais pode ter grandes efeitos.

  • terça-feira, 24 de fevereiro de 2015
  • Por Kevin Bullis
  • Tradução por Elisa Matte (OPINNO)

Imagem: O tubo mostrado aqui foi tratado usando o processo de Modumetal.

Um novo processo barato pode aumentar a força de metais como aço em até 10 vezes, e os torna mais resistentes à corrosão. Se os metais modificados passarem no teste de campo, o novo processo pode ser usado para fazer pontes e outras obras de infraestruturas durar muito mais tempo; ele também pode dar origem a carros mais leves e, portanto, mais eficientes em combustível.

A startup sediada em Seattle que desenvolveu o processo, Modumetal, está comercializando o material, em parte, com uma colaboração com as empresas de petróleo Chevron, Conoco-Philips e Hess.

Peças feitas usando a tecnologia estão sendo testadas em campos de petróleo agora. Alguns óleos contém produtos químicos altamente corrosivos como o sulfeto de hidrogênio que rapidamente danificam equipamentos de produção. A nova tecnologia pode fazer essas partes durarem muito mais tempo e, assim, reduzir o custo da buscar por fontes não convencionais de petróleo. Essa pode ser apenas a primeira de uma vasta gama de aplicações.

O avanço é baseada no fato de que o controle da estrutura de metal em nano-escala pode impregnar os materiais com novas propriedades. Isso tem sido possível por algum tempo, mas tem sido difícil de fazer de forma confiável e economicamente viável com grandes pedaços de metal. Modumetal desenvolveu um processo que lhe confere controle preciso sobre a estrutura dos metais e que permite a fabricação de peças que têm metros de comprimento. A CEO Christina Lomasney diz que o processo custa o mesmo que o tratamento de metais convencionais, como galvanização.

Modumetal usa uma forma avançada de galvanoplastia, processo já utilizado para fazer a cromagem que você ver nas tubulações do motor e do escapamento de uma moto, por exemplo. Galvanoplastia envolve a imersão de uma peça de metal em um banho químico, contendo vários íons metálicos e, em seguida, é aplicada uma corrente eléctrica para fazer com que esses íons formem um revestimento no metal.

A empresa utiliza um banho que contém mais de um tipo de íon de metal e controla como os íons são depositados variando a corrente eléctrica. Ao alterar a corrente em momentos precisos, é possível criar uma estrutura em camadas, com cada camada tendo vários nanômetros de espessura e composição diferente. O revestimento final pode ser de até um centímetro de espessura e pode mudar significativamente as propriedades do material original.

David Lashmore, professor de ciência dos materiais na Universidade de New Hampshire, que realizou um trabalho na área, diz que as camadas de nanoengenharia pode fazer um material mais forte, evitando que rachaduras se propaguem através dele.

Lashmore diz tornando o processo de trabalho em grande escala requer uma compreensão detalhada da física e da química envolvida para produzir exatamente as ligas certas. O trabalho de Modumetal é "realmente impressionante", diz ele.

Modumetal está aumentando sua capacidade de produção em sua fábrica em Snohomish County, Washington. O custo declarado pela empresa ainda tem que ser comprovado para produção em larga escala e antes que os materiais possam ser amplamente utilizados, as agências regulamentadoras terão de desenvolver testes para garantir seu desempenho.

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