Na verdade, o atrito talvez seja o maior problema de qualquer máquina, em qualquer lugar
Um dos objetivos da atual missão do ônibus espacial Endeavour está sendo lubrificar as juntas que fazem girar os painéis solares da Estação Espacial Internacional, a fim de que eles possam estar sempre voltados para o Sol e capturem mais energia.
O atrito, contudo, está fazendo com que eles desperdicem quase todo o ganho com esse posicionamento inteligente.
Este não é um problema exclusivo dos equipamentos no espaço. Na verdade, o atrito talvez seja o maior problema de qualquer máquina, em qualquer lugar.
Sempre que duas partes mecânicas estão sujeitas à fricção, mais energia será despendida para movimentá-las. E, ao longo do tempo, isso significará uma redução na sua vida útil.
Lubrificante ideal – Existem inúmeras formas de lubrificar essas superfícies, mas os engenheiros estão sempre procurando o “lubrificante ideal,” aquele que faça com que os equipamentos movimentem-se com o gasto mínimo de energia e sofrendo o menor índice de desgaste possível.
Engenheiros dos Laboratórios Ames, nos Estados Unidos, acreditam ter dado mais um passo rumo a esse lubrificante ideal. Eles usaram a nanotecnologia para criar um revestimento que pode ser aplicado às peças mecânicas sujeitas ao atrito, diminuindo esse atrito de forma surpreendente e praticamente não exigindo manutenções posteriores.
Cerâmica lubrificante – A base do nanorrevestimento é uma cerâmica formada pelos elementos boro, alumínio e magnésio – ela foi batizada de cerâmica BAM, as iniciais dos três elementos. Ao acrescentar o diboreto de titânio, os pesquisadores conseguiram aumentar ainda mais seu rendimento.
Embora seja possível construir as peças mecânicas a partir da própria cerâmica, é muito mais barato construi-las com os materiais convencionais, geralmente aço, e revesti-las com um material que lhes proteja contra o atrito.
Nanorrevestimento – Para testar o nanorrevestimento, os engenheiros utilizaram uma técnica chamada deposição por laser pulsado para depositar uma finíssima camada da liga na superfície interna dos pistões de bombas hidráulicas, um equipamento de grande uso na indústria e em máquinas e tratores de grande porte.
Os testes iniciais mostraram um decréscimo do atrito em relação à superfície não-tratada de pelo menos uma ordem de magnitude. O nanorrevestimento também se mostrou superior aos revestimentos de diamante e ao diboreto de titânio isoladamente.
Várias indústrias já se interessaram pelo nanorrevestimento antiatrito e estão testando sua aplicação em seus próprios equipamentos.
O próximo trabalho da equipe será o desenvolvimento de métodos de aplicação do revestimento mais econômicas e mais facilmente aplicáveis no ambiente industrial do que a deposição por laser pulsado.
Fotografia da cerâmica antiatrito (direita) aplicada sobre uma peça de aço (esquerda).
O revestimento tem uma espessura entre 2 e 3 micrômetros.
[Imagem: US Department of Energy’s Ames Laboratory]
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