Mecnica
Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/08/2025
Interruptor de calor mecnico usando a nova liga com memria de forma.
[Imagem: Shunsuke Sato et al. – 10.1038/s44172-025-00464-9]
Liga com memria de forma
Engenheiros japoneses desenvolveram uma nova liga metlica base de cobre que apresenta um efeito especial de memria de forma em temperaturas to baixas quanto -200 C.
Ligas com memria de forma podem se deformar quando sofrem uma mudana de temperatura, mas retornam sua forma original quando voltam sua temperatura de referncia, como se lembrassem seu estado padro.
Por manter sua memria em temperaturas to baixas, esta nova liga poder ser usada em equipamentos espaciais e em tecnologias relacionadas ao hidrognio, onde ambientes frios e desafiadores abaixo de -100 C so a norma.
As ligas com memria de forma mais conhecidas, base de nquel e titnio (Ni-Ti), no conseguem manter sua memria de forma abaixo de -20 C, apesar de sua facilidade de uso prtico. J existem tambm ligas com memria de forma que conseguem operar abaixo de -100 C, mas so mais curiosidades de laboratrio, no sendo adequadas para implementao prtica.
Ligas com memria de forma so timas para construir atuadores compactos e sem peas mveis, como os msculos artificiais. Atuadores so componentes que transformam algum tipo de entrada em energia mecnica, ou movimento. Eles podem ser encontrados em todos os tipos de mquinas e em dispositivos do dia a dia ao nosso redor.
Shunsuke Sato e colegas de vrias instituies do Japo conseguiram agora sintetizar o primeiro material atuador funcional capaz de gerar grande potncia de trabalho em temperaturas incrivelmente baixas, at -200 C.
Prottipo desenvolvido pela equipe j visando um conceito de um sistema de resfriamento para um telescpio infravermelho.
[Imagem: Shunsuke Sato et al. – 10.1038/s44172-025-00464-9]
Atuador termomecnico
Os pesquisadores j construram um prottipo funcional de atuador, um interruptor termomecnico, usando sua nova liga de cobre, alumnio e mangans (Cu-Al-Mn).
O interruptor operou efetivamente a -170 C, controlando a transferncia de calor alternando entre os estados de contato e sem contato com base nas mudanas de temperatura – a temperatura de operao da liga pode ser ajustada modificando sua composio.
Essa demonstrao comprova que a nova liga poder ser utilizada na criao de atuadores de alto desempenho para operar mesmo em condies criognicas, o que antes era impossvel.
As aplicaes potenciais so mltiplas, mas incluem um interruptor trmico-mecnico confivel para sistemas de resfriamento em telescpios espaciais. A simplicidade e a compacidade desses interruptores termomecnicos os tornam ideais para misses espaciais, mas tambm serviro perfeitamente para os sistemas de transporte e armazenamento de hidrognio.
Bibliografia:
Artigo: Shape memory alloys for cryogenic actuators
Autores: Shunsuke Sato, Hirobumi Tobe, Kenichiro Sawada, Chihiro Tokoku, Takao Nakagawa, Eiichi Sato, Yoshikazu Araki, Sheng Xu, Xiao Xu, Toshihiro Omori, Ryosuke Kainuma
Revista: Communications Engineering
DOI: 10.1038/s44172-025-00464-9
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