Composto metálico feito em laboratório é capaz de absorver impacto sem deformar

Um metal com a capacidade de absorver toda a energia cinética direcionada a ele sem deformar, quebrar ou amassar. Se estivéssemos em Wakanda, certamente esse material seria o vibranium, metal fictício que compõe itens como o uniforme do Pantera Negra e o escudo do Capitão América; longe do mundo do cinema e dos quadrinhos, porém, engenheiros da Universidade de Búfalo, nos EUA, criaram um dispositivo real que consegue dissipar energia sem danificar sua estrutura.

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O composto utiliza materiais metálicos de baixo custo e design simples para suportar ondas de choque sem alterar suas propriedades físicas. Em vez de rachar ou colapsar, o metal dobra e retorna à sua configuração inicial elasticamente, podendo ser usado novamente por repetidas vezes sem apresentar danos internos ou externos.

"A maioria dos absorvedores de energia com alta rigidez trabalham esmagando ou colapsando com o impacto. Isso reduz os danos físicos ao veículo, mas requer a substituição de peças internas e externas após a colisão. Nossa estrutura é única, pois permite que a energia de impacto se desvie do veículo”, explica o professor de engenharia estrutural Jongmin Shim, autor principal do estudo.

Tecnologia x ficção

Ao contrário do metal fictício da Marvel, o material criado nos EUA é composto por uma coluna com uma flange em cada extremidade. Essas flanges possuem dobradiças que permitem que a coluna saia do lugar, convertendo energia externa em cinética.

"O dispositivo foi projetado para ter alta rigidez — com capacidade de suportar cargas e resistir ao colapso —, bem como alto amortecimento, o que significa que pode dissipar energia com mais eficiência. Suas aplicações potenciais são variadas, de automóveis e amortecedores de navios a helicópteros, drones e muito mais", afirma a estudante de engenharia Seoyoung Heo, coautora do estudo.

Os testes

Para provar a capacidade dissipação de energia do material, os pesquisadores submeteram o dispositivo a situações de estresse contínuo. Devido à sua simplicidade geométrica, o equipamento possui uma característica única que converte a energia externa em um movimento dinâmico suave em tempo real.

Os cientistas também perceberam que, após a remoção da força aplicada, a estrutura consegue recuperar sua forma inicial por meio de instabilidades elásticas instantâneas, absorvendo o impacto e protegendo o conjunto ao seu redor. Seria como se o para-choque metálico de um veículo pudesse ser reaproveitado após uma batida.

“Esse mecanismo de dissipação de energia proposto em laboratório funciona independente do tamanho da peça, além de ser totalmente reutilizável. Nosso estudo abre a possibilidade de utilização prática em uma ampla gama de escalas de comprimento, em dispositivos facilmente dimensionados e com aplicações no mundo real”, celebra o professor Jongmin Shim.

Fonte: University at Buffalo