Falta saber se poderá passar do laboratório à produção em massa
Uma equipa de engenheiros na Austrália criou uma liga inédita com uma estrutura interna atomicamente ordenada, proporcionando uma resistência excecional sem sacrificar a tenacidade – uma inovação que poderá um dia influenciar tudo, desde chassis de motos a motores.
Mais leve. Mais resistente. Mais durável. Estas são as três características que todo o engenheiro de motos deseja, mas obtê-las todas no mesmo material sempre foi mais fácil dizer do que fazer. Conseguir tudo isto a um preço que agrade aos contabilistas é uma tarefa ainda maior. Dito isto, uma equipa de investigadores pode ter dado um grande passo para mudar este cenário – pelo menos em relação aos três primeiros pontos.
Estes cientistas desenvolveram um novo processo de fabrico que permite que as moléculas dos metais se organizem numa estrutura interna quase perfeita, criando um material que, segundo eles, é duas vezes mais resistente que o aço e cerca de três vezes mais resistente que as ligas de alumínio convencionais. Melhor ainda, também mantém um certo grau de flexibilidade em vez de se tornar quebradiço, algo que é há muito um obstáculo para materiais de ultra-alta resistência.
Embora o trabalho ainda esteja restrito ao laboratório, levanta uma questão óbvia para a indústria de motociclos. Será que este material poderá eventualmente substituir parte do aço e do alumínio utilizados nas motos atuais? O potencial existe certamente. Um metal mais leve e resistente poderia permitir aos fabricantes construir motos mais leves sem sacrificar a rigidez ou a durabilidade. Braços oscilantes, quadros, subchassis, rodas e até mesmo componentes do motor poderiam tornar-se mais leves, ajudando a melhorar a condução, a aceleração e a economia de combustível.
Para as motos elétricas, cada quilograma poupado também significa mais autonomia ou mais espaço para uma bateria maior.
Como é criada a liga
A inovação está na forma como o metal é formado. Os investigadores da Universidade Monash, na Austrália, descobriram uma forma de direcionar os átomos para que se organizem numa estrutura muito mais uniforme, reduzindo drasticamente defeitos de formação. Em vez de recorrer à abordagem tradicional de fundir completamente os metais a temperaturas extremamente elevadas, a equipa da Monash utilizou um processo de fabrico muito mais suave. Uma mistura cuidadosamente equilibrada de titânio, háfnio, tântalo, nióbio e zircónio foi aquecida mais lentamente e a uma temperatura inferior à normalmente utilizada na produção de ligas. Este ciclo térmico mais lento permitiu que os átomos se movessem e se organizassem naturalmente, em vez de ficarem congelados nas suas posições, como ocorreria durante a fundição convencional. O resultado é o que os investigadores descrevem como uma nova forma de “arquitetura atómica”. Em vez de uma estrutura interna aleatória com defeitos microscópicos e pontos fracos, a liga desenvolve três fases nanométricas interligadas que se encaixam continuamente em todo o material. Esta estrutura altamente ordenada está praticamente isenta das falhas que normalmente limitam a resistência de uma liga, permitindo-lhe atingir uma resistência à compressão superior a dois gigapascais, mantendo uma ductilidade útil.
Em termos simples, a inovação não está apenas na composição dos metais utilizados, mas no facto de o processo de fabrico permitir que os átomos se auto-organizem numa estrutura interna muito mais forte do que era possível anteriormente numa peça maciça de metal. É o tipo de desenvolvimento que pode eventualmente ter um impacto muito para além das motos, com as indústrias aeroespacial, automóvel e de defesa a procurarem materiais mais leves e resistentes.
Há, no entanto, um senão. As inovações em laboratório não garantem automaticamente a produção de peças. Os fabricantes de motociclos necessitam de materiais que possam ser produzidos em grandes volumes, maquinados com facilidade e, talvez o mais importante, vendidos a um preço razoável. É neste último ponto que descobertas promissoras como esta costumam falhar. Ainda assim, se este processo puder ser ampliado sem aumentar os custos exorbitantemente, poderá tornar-se um dos avanços mais significativos na construção de motociclos desde que os quadros de alumínio se popularizaram. Para os motociclistas, isto poderá significar motos mais leves para fazer curvas, mais resistentes na utilização diária e mais eficientes, sem as concessões com que os engenheiros conviveram durante décadas.
