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Liga metálica é cem vezes mais forte que grafeno mesmo em temperaturas extremas

Pesquisadores do Lawrence Berkeley National Laboratory divulgaram recentemente os resultados de seus estudos com uma liga metálica de cromo, cobalto e níquel, provando que o material é o mais resistente no mundo. Até cem vezes mais forte que o grafeno, a liga ainda possui a particularidade de se tornar mais resistente em temperaturas baixas, ao contrário da maioria dos materiais.

De acordo com o co-autor da pesquisa, Robert Ritchie, “as pessoas falam da tenacidade do grafeno, mas ela está na faixa dos 4 megapascais por metro,” afirmou em entrevista à Live Science. Enquanto isso, ligas de alumínio usadas na aviação chegam a 35. Já esse material chega de 450 a 500 megapascais por metro.”

Microscopia eletrônica mostrando a fratura na liga metálica após teste de fadiga à -253ºC. O material foi considerado o mais resistente do mundo (Imagem: Robert Ritchie/Berkeley Lab)
Microscopia eletrônica mostrando a fratura na liga metálica após teste de fadiga à -253ºC. O material foi considerado o mais resistente do mundo (Imagem: Robert Ritchie/Berkeley Lab)

A resistência dessa liga já era conhecida pelos cientistas há muito tempo, mas o que surpreendeu os pesquisadores foi o seu comportamento em temperaturas negativas extremas. A maioria dos materiais se torna frágil com a diminuição da temperatura, mas a liga de cobalto, cromo e níquel só ficou mais resistente nos testes — e eles chegaram a -253ºC, apenas 20 graus acima do zero absoluto.

O material mais resistente do mundo

Ligas metálicas são materiais cuja composição consiste de um elemento metálico e outros elementos, metais ou não, em menor quantidade inseridos para conferir diferentes propriedades que não estão presentes no metal puro. Entre as mais utilizadas no mundo está o aço, formada por ferro e até cerca de 2% de carbono, mas diversos outros elementos podem ser adicionados.

O aço inoxidável é uma liga metálica que contém ferro, carbono e elementos como cromo, níquel e manganês (Imagem: Imagem: Spring9910/Wikimedia Commons)
O aço inoxidável é uma liga metálica que contém ferro, carbono e elementos como cromo, níquel e manganês (Imagem: Imagem: Spring9910/Wikimedia Commons)

A liga mais resistente do mundo, porém, faz parte de um grupo conhecido como ligas de alta entropia (do inglês, High Entropy Alloy – HEA). As HEA não possuem um único elemento predominante como acontece com o aço e maioria das ligas metálicas. Todos os seus componentes estão na mesma proporção.

Essa HEA possui excelentes características mecânicas, como alta maleabilidade e ductilidade, o que significa que ela pode ser altamente flexionada sem se romper. Um dos mecanismos que permite isso é a capacidade dos átomos dessa liga se deslocarem sob pressões elevadas.

Possíveis usos da nova liga metálica

Os cientistas dizem que são necessários mais testes antes de colocar o material em uso prático. Um grande problema para isso também é seu preço, já que dois de seus elementos (níquel e cobalto) possuem um valor proibitivo para aplicações cotidianas.

Carros movidos pela combustão de hidrogênio estão sendo testados ao redor do mundo (Imagem: Divulgação/GAC Motors)
Carros movidos pela combustão de hidrogênio estão sendo testados ao redor do mundo (Imagem: Divulgação/GAC Motors)

De qualquer forma, especialistas estão otimistas com as possibilidades para o futuro. A liga pode ser aplicada em estruturas espaciais ou mesmo aqui na Terra. Sua alta resistência pode ser a chave para transportar o combustível em carros movidos a hidrogênio, por exemplo.

Além disso, Ritchie espera encontrar mais ligas metálicas com características tão surpreendentes quanto essa. “Há 50 elementos utilizáveis na tabela periódica, pegando combinações de três a deles, há milhões de possibilidades,” conclui.

Fonte: Canaltech

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