p Imagine ser capaz de verificar a integridade estrutural de um avião, navio ou ponte, sem ter que desmontá-lo ou remover qualquer material para teste, o que poderia comprometer ainda mais a estrutura. Essa é a promessa de uma nova técnica baseada em laser que os químicos estão desenvolvendo para revelar danos ocultos em metais. p Os pesquisadores apresentarão seus trabalhos hoje no 253º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

p "Os metais são frequentemente submetidos a tensões mecânicas ou fadiga que podem enfraquecê-los estruturalmente, mas você não pode dizer isso apenas olhando para eles, "James E. Patterson, Ph.D., diz.

p Um exemplo do mundo real é um avião da Força Aérea dos EUA que foi involuntariamente virado de cabeça para baixo durante o vôo, um feito para o qual não foi projetado. A manobra excedeu as especificações de tolerância ao estresse do avião, Patterson diz, mas não havia como saber se a inversão tinha realmente danificado componentes o suficiente para causar a queda do avião durante um vôo futuro. Portanto, todo o avião multimilionário teve que ser sucateado.

p "É aí que entra o teste não destrutivo, "diz Patterson, que está na Universidade Brigham Young. NDT, como é conhecido, já é uma indústria de bilhões de dólares, ele observa. As técnicas atuais para inspecionar materiais sem danificá-los incluem imagens de raios-X, que pode detectar rachaduras microscópicas em metais. Mas o método é caro, requer proteção contra raios X e é difícil de se adaptar para uso em campo. Outras técnicas de END fornecem resultados ambíguos e requerem técnicos altamente treinados, ele diz.

p Em vez disso, sua equipe está contando com um método espectroscópico conhecido como segunda geração harmônica (SHG), que altera o comprimento de onda da luz. Um dos alunos de graduação de Patterson, Shawn Averett, perceberam que a técnica poderia ser adaptada para procurar sinais de danos internos em metais. Averett e os alunos de graduação Scott D. Smith e Alex Farnsworth estão trabalhando com Patterson no projeto.

p Eles começam lançando luz laser verde sobre uma amostra de metal. Por meio do SHG, o metal converte parte da luz que entra em luz ultravioleta, que rebate do metal junto com a luz verde restante. "A quantidade de conversão depende das propriedades do metal, e se essas propriedades foram alteradas por alguma forma de estresse, podemos detectar isso na luz convertida, "Patterson explica. Os testes até agora indicam que a técnica pode distinguir entre peças de metal que ainda estão intactas e aquelas que foram irreversivelmente danificadas e precisam ser substituídas. Os pesquisadores dizem que seu método é mais sensível do que as técnicas existentes de NDT e poderia, portanto, dar um aviso prévio de perigo .

p Com alguns refinamentos adicionais, o método pode ter aplicações na indústria aeroespacial, onde as peças planas são substituídas rotineiramente após uma certa quantidade de uso para evitar falha catastrófica, Patterson diz. O cronograma de substituição é baseado no desempenho médio de vários dos mesmos componentes, em vez da condição real desse componente individual. O método SHG pode ser usado para verificar se um determinado componente está realmente desgastado ou ainda tem vida útil, levando a economia de tempo, dinheiro e material.

p A equipe de Patterson também está explorando aplicativos com a Marinha dos EUA. A liga de alumínio / magnésio usada nas embarcações da Marinha pode sofrer corrosão invisível com graves consequências. "Existem histórias de alguém caminhando ao longo de uma plataforma de metal e pisando no lugar errado, e um grande pedaço caindo para o convés abaixo, "ele diz." Rachaduras também se formam nas paredes. E uma vez que se formam rachaduras visíveis, muitas vezes é tarde demais para reverter o dano. "

p Os pesquisadores esperam desenvolver sua técnica em um sistema portátil que indique se um objeto digitalizado está em boas condições. "Em princípio, você poderia andar por aí com uma varinha e algumas fibras ópticas e escanear grandes áreas de uma nave em busca de danos ocultos, "Patterson diz. Outras estruturas potenciais que poderiam ser avaliadas com a tecnologia incluem oleodutos, componentes de construção e pontes.