Aço Mais Resistente Inspirado na Estrutura Óssea Criado na Carolina do Norte

Investigadores da Universidade Estatal da Carolina do Norte desenvolveram um método de fabrico que permite obter elementos metálicos mais resistentes. O novo método, que foi buscar inspiração à estrutura dos ossos e do bambu, otimiza a geometria interna do material com base num conceito denominado “Estrutura Gradiente”.

A resistência de uma liga metálica e a sua ductilidade são fortemente influenciados pela forma como a sua microestrutura se encontra organizada.
De acordo com Yuntian Zhu, um dos académicos envolvidos na investigação, se observarmos um elemento metálico ao microscópio, ele é constituído por milhões de “grânulos” intimamente compactados. O tamanho e disposição destes grânulos é determinante no comportamento estrutural desse elemento.
Se o metal for fabricado de forma a que os “grânulos” de menor tamanho fiquem na periferia do elemento, obtém-se um material mais resistente, mas também com menor flexibilidade, o que propicia a sua rotura frágil.

O método da “Estrutura Gradiente” minimiza a perda de ductilidade do aço ao aumentar de forma gradual o tamanho dos grânulos do exterior para o interior do material. A interação entre as particulas de diferentes tamanhos que se distribuem de forma gradual, sem quebras bruscas, torna o elemento mais forte e mais dúctil.

O método de fabrico, que tira partido dos princípios da mecânica estrutural e da ciência dos materiais foi utilizado com sucesso em elementos metálicos de aço, cobre, ferro e níquel.

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