Quando falamos de materiais inteligentes, já podemos sentir, hoje, o impacto positivo dessa essa tecnologia. Segundo a Global Smart Material Mark, estes já renderam até 2019 US $44 bilhões, com a expectativa que até 2023 gerem US $73,9 bilhões e em 2026 cheguem a US $110,18 bilhões, a utilização dos smarts materials (SMs) vai de aplicações médicas, construção civil, equipamentos de proteção individual, monitoramento da integridade estrutural, vestuário, entre muitos outros.
O que são os materiais inteligentes?
A justificativa do nome dado ‘a esse tipo de material é sua capacidade de adaptação a estímulos advindos do meio externo, a figura a seguir monstra a quantidade de adaptações a qual um material pode ser “programado” a reagir dependendo da sua aplicação. São elas: Campos elétricos e magnéticos, estresses, temperatura, radiação nuclear, propriedades químicas e acústica. Devido a suas características também são chamados de materiais ativos, adaptativos ou multifuncionais.
Figura 1 – Possíveis adaptações;
É feito um estudo a fundo da forma em que esse se despõe a microestrutura do material e o processo até chegar a esta, pois é através desse conhecimento que se chega a uma maneira de modificação, que depende do fabricante e a sua aplicação.
Aplicações
- Controle de vibrações
Ligas com memória de forma, que contém alta capacidade de amortecimento são utilizadas para o controle passivo de vibrações, sendo este amortecimento adaptável ao aumento da vibração. Já existe um dispositivo chamado ATVA (Adaptive Tuned Vibration absorver), que já é utilizado em estruturas civis que se encontram em lugares submetidos a situações críticas, por exemplo, lugares com uma frequência maior de terremotos.
figura 2 – ATVA;
- Acoplamentos
Primeiramente utilizado pelo exército americano em um avião de guerra F-14 Usaf, o material inteligente aperta o tubo com uma força equivalente ou superior a, por exemplo, juntas soldadas.
figura 3 – utilização em tubulações;
- Construção civil
A empresa Basilisk desenvolveu um concreto que de forma independente, produz calcário e consegue reparar rachaduras de até 0,8 mm, denominado concreto reparável.
figura 4 – explicação do funcionamento do concreto reparável;
- Saúde
Empresas estudam desenvolver implantes ósseos bioabsorvíveis em 3D, sendo estes aceitos como um osso já existente, devido a características de adaptação do material utilizado, por isso também são utilizados em materiais cirúrgicos. Além disso outra utilização vista devido a pandemia do covid-19 e que também é utilizada em roupas hospitalares é o uso de tecidos que impelem o vírus da roupa.
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figura 5 – interface do aplicativo de impressão 3D;
