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Nova liga metálica é o material mais resistente já produzido na Terra

Por| Editado por Luciana Zaramela | 16 de Dezembro de 2022 às 13h30

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Reprodução/Berkeley Lab
Reprodução/Berkeley Lab

Pesquisadores da Universidade da Califórnia em Berkeley, em pareceria com o Laboratório Nacional Oak Ridge, ambos nos Estados Unidos, desenvolveram uma nova liga metálica que pode ser considerada como o material mais resistente já fabricado na Terra.

Segundo os cientistas, esse composto feito à base de cromo, cobalto e níquel é extremamente rígido e pouco suscetível à fratura. O mais notável é que essas propriedades aumentam consideravelmente quando o material é utilizado em baixas temperaturas.

“Resistência, ductilidade e tenacidade são três propriedades que determinam a durabilidade de um material. A força descreve a resistência à deformação, enquanto a ductilidade demonstra o quão maleável é um composto”, explica o engenheiro mecânico Robert Richie, coautor do estudo.

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Ligas de alta entropia

As chamadas ligas de alta entropia (HEAs) contém elementos misturados em proporções iguais. Uma dessas ligas em especial — feita à base de cromo, manganês, ferro, cobalto e níquel — possui resistência e ductilidade que aumentam na temperatura do nitrogênio líquido, sem comprometer sua tenacidade.

O derivado dessa liga, composto apenas por cromo, cobalto e níquel, apresentou propriedades ainda mais impressionantes. Ao submeter o material à temperatura do gás hélio (-253 °C), eles conseguiram uma tenacidade constante superior a 500 megapascais.

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“Nas mesmas proporções, a tenacidade da estrutura de alumínio em aviões de passageiros é de cerca de 35, e a de alguns dos melhores aços existentes no mercado dificilmente ultrapassa 100 megapascais. Então, obter algo superior a 500, é um número excepcional”, acrescenta Richie.

Novos materiais

Agora que os pesquisadores conseguiram entender o funcionamento dessa nova liga metálica, a ideia é projetar novos materiais capazes de ir ainda mais longe. Segundo eles, esses compostos seriam ideais para aplicações em ambientes extremos, como no espaço profundo.

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Antes disso, os cientistas pretendem encontrar uma forma de fabricar essas ligas com elementos mais baratos e abundantes na natureza. A escassez global do cobalto e do níquel, por exemplo, impede que misturas contendo esses metais sejam produzidas em escala industrial.

“Quando você está voando em um avião, não é agradável saber que a responsável por mantê-lo a salvo a 40 mil pés de altura é uma liga desenvolvida meses atrás. É por isso que os materiais estruturais podem levar muitos anos, até décadas, para entrarem em uso no mundo real”, encerra o professor Robert Richie.

Fonte: Berkeley Lab