Cientistas desenvolvem metal que se regenera sozinho em experimento e abrem portas para uma nova era na engenharia

Segundo o site sandia.gov, cientistas do Sandia National Laboratories conseguiram, pela primeira vez, fazer com que um metal se regenere sozinho. A descoberta aconteceu por acaso e promete revolucionar o segmento de engenharia. O Sandia National Laboratories, também conhecido como Sandia, é um dos três laboratórios de pesquisa e desenvolvimento da Administração Nacional de Segurança Nuclear do Departamento de Energia dos Estados Unidos.

Segundo a matéria, durante um ensaio cientistas testemunharam pedaços de metal se regenerando sem nenhuma intervenção humana, derrubando teorias científicas essenciais. Caso o fenômeno descoberto seja aproveitado, dará início a uma grande revolução na engenharia, uma revolução onde motores, pontes e aviões auto-recuperáveis podem reverter desgastes, tornando-os mais seguros e duradouros.

A equipe de pesquisa do Sandia National Laboratories e da Texas A&M University descreveu suas descobertas na revista Nature, confirmando que os metais possuem sua própria capacidade intrínseca e natural de se curar, pelo menos no caso de danos por fadiga em nanoescala. Os danos gerados pela fadiga no metal são uma das formas pelas quais as máquinas se desgastam e, eventualmente, quebram. Tensão ou movimentos repetidos geram trincas microscópicas. Com o tempo, essas rachaduras crescem e se espalham até que todo o dispositivo quebra ou falha.

A fissura que a equipe de cientistas liderados pelo pesquisador membro do corpo técnico do Sandia, Brad Boyce, afirma ter visto desaparecer era uma rachadura medida na escala nano. Brad Boyce lembra que - das juntas de solda em dispositivos eletrônicos aos motores de veículos e às pontes sobre as quais passam - existem diversas estruturas, que podem falhar de forma imprevisível durante seu ciclo de vida, levando ao começo de rachaduras e eventual fratura no metal. Quando eles falham, é necessário arcar com custos de substituição, perda de tempo e, em alguns casos, até lesões ou perdas de vidas.

A teoria do metal que se regenera foi descoberta em 2013

Apesar dos cientistas terem desenvolvido alguns materiais auto-reparáveis, principalmente plásticos, a noção de um metal auto-reparável tem sido assunto no âmbito da ficção científica. Mas, em 2013, Michael Demkowicz, então professor assistente do departamento de ciência e engenharia de materiais do MIT - Instituto de Tecnologia de Massachusetts e agora professor titular na Texas A&M, começou a desbastar a teoria convencional dos materiais.

O cientista publicou uma nova teoria, com base em descobertas em simulações de computador de que, sob algumas condições, o metal deveria ser capaz de soldar rachaduras geradas pelo desgaste. A descoberta de que sua teoria era verdadeira veio inadvertidamente no Centro de Nanotecnologias Integradas, uma instalação do Departamento de Energia dos EUA operada em conjunto com os laboratórios nacionais de Sandia e Los Alamos.

Metal consegue se regenerar após 40 minutos de testes

Os cientistas planejavam apenas avaliar como as rachaduras se formavam e se espalhavam por um pedaço de platina em nanoescala utilizando uma técnica especializada em microscópio eletrônico que desenvolveram para puxar as extremidades do metal repetidamente 200 vezes por segundo. De forma surpreendente, após cerca de 40 minutos do começo do experimento, o dano mudou de curso. Uma ponta da rachadura se fundiu como se estivesse refazendo seus passos, sem deixar vestígios do dano anterior. Com o tempo, a rachadura voltou a crescer em uma direção diferente.

Brad Boyce, que estava ciente da teoria criada por Michael Demkowicz, compartilhou com ele os resultados. O professor, por sua vez, recriou o experimento em um modelo de computador, comprovando que o fenômeno testemunhado em Sandia era o mesmo que ele havia teorizado anos antes. Seu trabalho foi apoiado pelo Escritório de Ciências do Departamento de Energia, Ciências Básicas e Energia, a Administração Nacional de Segurança Nuclear e a Fundação Nacional de Ciência.