Imitando metais transparentes no espaço

Mecânica

Imitando metais transparentes no espaço

Imitando metais transparentes para melhores ligas metálicas
Esta imagem mostra como pode se comportar uma liga metálica conforme ela se solidifica - usando um material transparente para imitar os metais.[Imagem: E-USOC]
Melhorando as ligas metálicas
Os astronautas da Estação Espacial Internacionalcomeçaram a realizar um experimento que poderá dar uma nova perspectiva sobre como as ligas metálicas são fabricadas.
A maioria dos metais utilizados hoje são misturas de diferentes elementos - as ligas - , combinando propriedades de cada metal para produzir materiais mais leves e mais fortes.
Contudo, assim como fazer um bolo, o resultado depende de mais do que simplesmente adicionar os ingredientes certos: a fusão dos metais é influenciada pelas temperaturas do forno e pelo processo de aquecimento e resfriamento - alguns metais são até mesmo postos em centrífugas na busca da liga perfeita.
Metais transparentes
A ideia do experimento no espaço é observar como o processo de mistura dos metais funciona sem a gravidade, uma vez que as características estruturais de cada liga dependem de como os minúsculos grânulos dos metais se cristalizam e se interfaceiam.
O problema é que, naturalmente, os metais não são transparentes, sendo difícil ver o que está acontecendo no seu interior conforme as condições do processo são alteradas.
Testes vêm sendo feito a bordo de foguetes de sondagem, em que os metais são fundidos enquanto equipamentos de raios X verificam o que está ocorrendo no interior das ligas. Mas esses experimentos são limitados a 13 minutos sem gravidade de cada vez, e os raios X não revelam tudo.
Por isso os pesquisadores associados à Agência Espacial Europeia (ESA) tiveram uma ideia interessante: usar substitutos para os metais, cuidadosamente escolhidos para serem transparentes e se solidificarem de forma parecida com um metal.
Curiosamente, esses substitutos foram encontrados entre materiais orgânicos: succinonitrilo, D-cânfora e neopentilglicol.
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Imitando metais transparentes para melhores ligas metálicas
Foto do forno que foi enviado ao espaço e está sendo usado nos experimentos. [Imagem: E-USOC]
Paciência de astronauta
O material foi levado à Estação Espacial por uma nave Dragon no último dia 18 de dezembro, juntamente com um reator em miniatura que mais parece uma torradeira. Esse forno Bridgman é semelhante a um forno rolante usado em fábricas e restaurantes de comidas rápidas.
Os cartuchos com os materiais orgânicos imitadores de metais passam pelo elemento de aquecimento a um ritmo agonizantemente lento: eles demoram mais de dois dias para percorrer 1 mm, de forma que o experimento levará várias semanas - para alívio dos astronautas, tudo funciona de forma automática.
Duas câmeras de vídeo gravam continuamente o processo de fusão e mesclagem dos materiais, enviando os dados para a equipe em terra.
De posse dos resultados, os engenheiros tentarão então refazer cada situação promissora identificada no experimento - na forma de perfis de aquecimento e resfriamento - usando metais de verdade e verificando se é possível obter os mesmos ganhos de força, tenacidade, flexibilidade e leveza obtidos com os materiais orgânicos. Futuramente esses testes com metais de verdade também poderão ser refeitos na Estação Espacial, para comparação dos resultados.
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