EDIÇÃO 109 | JANEIRO | 2009 | TECNOVIDADE
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Nanorrevestimento
se aproxima do lubrificante ideal
Na verdade, o atrito talvez seja o maior problema
de qualquer máquina, em qualquer lugar
Um
dos objetivos da atual missão do ônibus espacial
Endeavour está sendo lubrificar as juntas que fazem
girar os painéis solares da Estação
Espacial Internacional, a fim de que eles possam estar sempre
voltados para o Sol e capturem mais energia. O atrito, contudo,
está fazendo com que eles desperdicem quase todo
o ganho com esse posicionamento inteligente.
Este não é um problema exclusivo dos equipamentos
no espaço. Na verdade, o atrito talvez seja o maior
problema de qualquer máquina, em qualquer lugar.
Sempre que duas partes mecânicas estão sujeitas
à fricção, mais energia será
despendida para movimentá-las. E, ao longo do tempo,
isso significará uma redução na sua
vida útil.
Lubrificante ideal - Existem inúmeras
formas de lubrificar essas superfícies, mas os engenheiros
estão sempre procurando o "lubrificante ideal,"
aquele que faça com que os equipamentos movimentem-se
com o gasto mínimo de energia e sofrendo o menor
índice de desgaste possível.
Engenheiros dos Laboratórios Ames, nos Estados Unidos,
acreditam ter dado mais um passo rumo a esse lubrificante
ideal. Eles usaram a nanotecnologia para criar um revestimento
que pode ser aplicado às peças mecânicas
sujeitas ao atrito, diminuindo esse atrito de forma surpreendente
e praticamente não exigindo manutenções
posteriores.
Cerâmica lubrificante - A base do
nanorrevestimento é uma cerâmica formada pelos
elementos boro, alumínio e magnésio - ela
foi batizada de cerâmica BAM, as iniciais dos três
elementos. Ao acrescentar o diboreto de titânio, os
pesquisadores conseguiram aumentar ainda mais seu rendimento.
Embora seja possível construir as peças mecânicas
a partir da própria cerâmica, é muito
mais barato construi-las com os materiais convencionais,
geralmente aço, e revesti-las com um material que
lhes proteja contra o atrito.
Nanorrevestimento - Para testar o nanorrevestimento,
os engenheiros utilizaram uma técnica chamada deposição
por laser pulsado para depositar uma finíssima camada
da liga na superfície interna dos pistões
de bombas hidráulicas, um equipamento de grande uso
na indústria e em máquinas e tratores de grande
porte.
Os testes iniciais mostraram um decréscimo do atrito
em relação à superfície não-tratada
de pelo menos uma ordem de magnitude. O nanorrevestimento
também se mostrou superior aos revestimentos de diamante
e ao diboreto de titânio isoladamente.
Várias indústrias já se interessaram
pelo nanorrevestimento antiatrito e estão testando
sua aplicação em seus próprios equipamentos.
O próximo trabalho da equipe será o desenvolvimento
de métodos de aplicação do revestimento
mais econômicas e mais facilmente aplicáveis
no ambiente industrial do que a deposição
por laser pulsado.
Fotografia da cerâmica antiatrito (direita) aplicada
sobre uma peça de aço (esquerda).
O revestimento tem uma espessura entre 2 e 3 micrômetros.
[Imagem: US Department of Energy's Ames Laboratory]
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