Receita para criar vidros metálicos futurísticos

Redação do Site Inovação Tecnológica -  22/09/2015

Dos cálculos e modelagens à metalurgia dos vidros metálicos: as receitas foram testadas na prática pela equipe. [Imagem: Kevin Laws/UNSW Australia]

Metal plástico

Os vidros metálicos são tão promissores que são considerados a maior inovação no campo dos materiais desde a descoberta dos plásticos.

Embora sejam metais, eles se tornam maleáveis como chiclete quando aquecidos, podendo ser moldados - ou até mesmo soprados, como vidro derretido.

Agora, uma equipe australiana criou um "manual de instruções" para fabricar vidros metálicos que torna possível, pela primeira vez, calcular quais combinações de metais vão resultar na capacidade de formação dessas ligas com as propriedades desejadas.

"Com o nosso novo manual de instruções, podemos começar a criar muitos novos metais tipo vidro e começar a entender os fundamentos atômicos por trás de suas propriedades excepcionais. Nós também poderemos projetar esses materiais em escala atômica, de forma que eles tenham as propriedades específicas que queremos," disse o professor Kevin Laws, da Universidade de Nova Gales do Sul.

Modelo da estrutura atômica

A maioria dos metais é cristalina quando sólida, com os seus átomos dispostos em uma forma regular e altamente organizada. Já as ligas conhecidas como vidros metálicos têm uma estrutura altamente desordenada - como o vidro.

Existem inúmeros tipos de vidros metálicos, mas a maioria deles é formada por ligas de zircônio, paládio, magnésio, titânio e cobre.

O modelo permite encontrar o "ponto na curva" que possibilita a mistura adequada dos ingredientes. [Imagem: K. J. Laws et al. - 10.1038/ncomms9123]

O problema é que descobrir as receitas - as proporções exatas de cada metal a ser misturado - tem sido um processo de tentativa e erro.

O trabalho da equipe consistiu em desenvolver um modelo da estrutura atômica dos vidros metálicos, que permite prever as combinações de metais que resultarão na formação dos vidros metálicos.

Usos dos vidros metálicos

"As ligas de vidros metálicos são caras para fabricar e até hoje têm sido utilizadas apenas em produtos de nicho, tais como os pinos ejetores para iPhones, molas para relógios caros com corda manual, implantes médicos experimentais e raquetes de tênis e tacos de golfe. Eles também deverão ser usados no próximo robô que irá a Marte.

"Mas se se tornarem mais fáceis de fabricar e mais baratos, eles poderiam ser amplamente utilizados em muitas aplicações, incluindo componentes excepcionalmente fortes em aparelhos eletrônicos pessoais, nos veículos de exploração espacial, e como materiais de armazenamento de hidrogênio nas baterias de próxima geração," concluiu o pesquisador.

Bibliografia:

A predictive structural model for bulk metallic glasses
K. J. Laws, D. B. Miracle, M. Ferry
Nature Communications
Vol.: 6, Article number: 8123
DOI: 10.1038/ncomms9123