Liga metálica com memória de forma nasce talhada para o espaço
[Imagem: Shunsuke Sato et al. – 10.1038/s44172-025-00464-9]
Liga com memória de forma
Engenheiros japoneses desenvolveram uma nova liga metálica à base de cobre que apresenta um efeito especial de memória de forma em temperaturas tão baixas quanto -200 °C.
Ligas com memória de forma podem se deformar quando sofrem uma mudança de temperatura, mas retornam à sua forma original quando voltam à sua temperatura de referência, como se lembrassem seu estado padrão.
Por manter sua memória em temperaturas tão baixas, esta nova liga poderá ser usada em equipamentos espaciais e em tecnologias relacionadas ao hidrogênio, onde ambientes frios e desafiadores abaixo de -100 °C são a norma.
As ligas com memória de forma mais conhecidas, à base de níquel e titânio (Ni-Ti), não conseguem manter sua memória de forma abaixo de -20 °C, apesar de sua facilidade de uso prático. Já existem também ligas com memória de forma que conseguem operar abaixo de -100 °C, mas são mais curiosidades de laboratório, não sendo adequadas para implementação prática.
Ligas com memória de forma são ótimas para construir atuadores compactos e sem peças móveis, como os músculos artificiais. Atuadores são componentes que transformam algum tipo de entrada em energia mecânica, ou movimento. Eles podem ser encontrados em todos os tipos de máquinas e em dispositivos do dia a dia ao nosso redor.
Shunsuke Sato e colegas de várias instituições do Japão conseguiram agora sintetizar o primeiro material atuador funcional capaz de gerar grande potência de trabalho em temperaturas incrivelmente baixas, até -200 °C.
[Imagem: Shunsuke Sato et al. – 10.1038/s44172-025-00464-9]
Atuador termomecânico
Os pesquisadores já construíram um protótipo funcional de atuador, um interruptor termomecânico, usando sua nova liga de cobre, alumínio e manganês (Cu-Al-Mn).
O interruptor operou efetivamente a -170 °C, controlando a transferência de calor alternando entre os estados de contato e sem contato com base nas mudanças de temperatura – a temperatura de operação da liga pode ser ajustada modificando sua composição.
Essa demonstração comprova que a nova liga poderá ser utilizada na criação de atuadores de alto desempenho para operar mesmo em condições criogênicas, o que antes era impossível.
As aplicações potenciais são múltiplas, mas incluem um interruptor térmico-mecânico confiável para sistemas de resfriamento em telescópios espaciais. A simplicidade e a compacidade desses interruptores termomecânicos os tornam ideais para missões espaciais, mas também servirão perfeitamente para os sistemas de transporte e armazenamento de hidrogênio.