Um novo material pode encontrar aplicações em componentes aeroespaciais e implantes médicos
Uma equipe de pesquisa australiana criou o material com temperatura mais estável de todos os tempos. Este novo material um expansão térmica zero (ZTE) composto de escândio, alumínio, tungstênio e oxigênio, não sofreu alterações de volume em nenhuma mudança de temperatura de 4 a 1400 graus Kelvin (de -269 a +1126 ° C, de -452 a +2059 ° F).
É uma faixa de temperatura mais ampla, dizem cientistas da Universidade de New South Wales (UNSW), do que qualquer outro material descoberto até hoje.
Poderia fazer o Sc ortorrômbico 1,5 Al 0,5 W 3 O 12 (Este é o seu nome. Imediatamente adere à sua mente, certo?) Uma ferramenta muito útil para quem projeta coisas que devem funcionar em ambientes com uma faixa de temperatura extrema.
Um salto no espaço, a qualquer temperatura
Exemplos de onde isso pode ser útil incluem coisas como design aeroespacial, em que os componentes são expostos a frio extremo no espaço e calor extremo no lançamento ou reentrada.
Este novo material mantém exatamente o mesmo volume de uma temperatura próxima do zero absoluto àquela encontrada na asa de um avião hipersônico viajando a Mach 5.
Outras aplicações possíveis são as da área médica: lá a temperatura não varia muito, mas mesmo um pequeno salto é suficiente para causar problemas críticos.
A descoberta do material "invulnerável" à temperatura? Por puro acaso
“Estávamos fazendo experiências com esses materiais em uma pesquisa com baterias, para diversos fins, e por acaso nos deparamos com uma propriedade singular dessa composição particular”, diz o professor associado. Neeraj Sharma.
No nível molecular, os materiais geralmente se expandem porque um aumento na temperatura leva diretamente a um aumento no comprimento das ligações atômicas entre os elementos. Às vezes, também faz com que os átomos girem, levando a estruturas mais espaçosas que afetam o volume geral.
Não com essas coisas.
A equipe observou o comportamento desse material em um amplo espectro de temperatura, observando "apenas pequenas mudanças nas ligações, na posição dos átomos de oxigênio e nas rotações dos arranjos dos átomos."
Os pesquisadores agora estão tentando entender o mecanismo exato por trás dessa resistência a temperaturas extremas.
Próximos passos
“Qual parte atua e em que temperatura? Esta é a próxima pergunta ”, diz Sharma. Ele acrescenta: "O Scandium é mais raro e mais caro, mas estamos testando outros elementos que podem substituí-lo, mantendo a mesma estabilidade."
Deixando o escândio de lado, os outros elementos estão amplamente disponíveis. Este prodigioso material com temperatura não deve, portanto, apresentar obstáculos à produção em larga escala.
O artigo está disponível na revista Chemistry of Materials (leia aqui) e o vídeo abaixo oferece uma visão geral do material.
