Peças metálicas com memória voltam ao formato original depois de deformadas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/09/2009

O simulador já demonstrou seu valor ao permitir que os engenheiros desenvolvessem vários objetos, entre os quais um minúsculo fórceps para endoscopia.
[Imagem: Fraunhofer]

A importância do clipe de papel

Nada parece ser mais útil durante uma reunião de trabalho do que um clipe de papel. Basta em olhar em volta da mesa para ver que a grande maioria dos participantes está mais envolvida em esticar o pequeno pedaço de metal do que em prestar atenção em quem está falando.

Felizmente, até mesmo as reuniões mais enfadonhas acabam. E se, em vez de jogar no lixo o monte de clipes destruídos, fosse possível inserir todos em um pequeno recipiente com água quente e todos voltassem ao seu formato original, prontos para a próxima reunião?

Metal com memória

É justamente isto o que está fazendo uma equipe de engenheiros alemães do Instituto de Mecânica dos Materiais (IWM). Eles não estão preocupados exatamente com os clipes de papel, mas com um tipo de metal com memória - se uma peça fabricada com estas ligas se deformar, elas voltam ao formato original com um pequeno aumento de temperatura.

Essas ligas, chamadas SMA (Shape Memory Alloys ou ligas com memória de formato), são conhecidas há bastante tempo, já tendo sido utilizadas em pesquisas com robôs e até na indústria automotiva. Há muitas outras possibilidades de aplicação, mas nem sempre é fácil prever o que vai acontecer com essas ligas e suas memórias.

As características estruturais dessas ligas com memória são extremamente complexas, fazendo com que o desenvolvimento de cada peça exija um exaustivo e caro processo de tentativa e erro, até que o componente fique operacional com as características desejadas.

Simulador numérico

Este problema agora foi resolvido com um simulador do comportamento das ligas com memória. "A simulação numérica que nós desenvolvemos já responde várias questões no início do trabalho, muito antes de construirmos o primeiro protótipo," diz o engenheiro Dirk Helm, do Instituto Fraunhofer, na Alemanha.

O simulador já demonstrou seu valor ao permitir que os engenheiros desenvolvessem vários objetos, entre os quais um minúsculo fórceps para endoscopia. Normalmente, esses microfórceps somente podem ser fabricados usando juntas. Como poderia um componente tão pequeno ser produzido em tais dimensões, mantendo sua elasticidade e a possibilidade de rápida esterilização e não possuir juntas?

O simulador deu a resposta, fornecendo as características mais importantes do componente, como a resistência do metal e a força resultante do próprio fórceps. Até a durabilidade do instrumento foi previsto com antecedência. "Usando as simulações, nós pudemos saltar etapas, evitando a construção de inúmeros protótipos. Isso representou uma economia muito grande porque as ligas metálicas com memória são muito caras e difíceis de trabalhar," disse Helm.