Como você pode melhorar o corte de metais "pegajosos"? Os inovadores da Purdue University encontraram uma resposta - e suas descobertas podem ajudar na fabricação de produtos e na redução de falhas de componentes.

Os pesquisadores mostraram anteriormente que a aplicação de um marcador permanente ou Sharpie, cola ou filme adesivo facilitou o corte de metais como alumínio, aços inoxidáveis, níquel, cobre e tântalo para aplicações industriais. Marcar a superfície de metal a ser usinada com tinta ou adesivo reduziu drasticamente a força de corte, deixando um corte limpo em segundos. Agora, eles descobriram como esses filmes produzem o efeito.

"Descobrimos que você só precisa que o filme orgânico dos marcadores ou cola tenha uma molécula de espessura para funcionar, "disse Srinivasan Chandrasekar, Professor de engenharia industrial de Purdue. "Este filme ultrafino ajuda a obter mais suavidade, cortes mais limpos e mais rápidos do que os processos de usinagem atuais. Também reduz as forças de corte e energia, e melhora os resultados da manufatura em setores como o biomédico, energia, defesa e aeroespacial. "

A pesquisa é publicada em Avanços da Ciência . O estudo envolve uma colaboração entre pesquisadores da Purdue, Universidade de Osaka (Japão) e Instituto Indiano de Ciência (Índia).

Se uma melhoria significativa pode ser feita para a usinabilidade de metais ou ligas de goma - isso é quão bem eles cortam, perfurar ou triturar - então há potencial para reduzir o custo dos produtos, melhorar seu desempenho ou permitir designs de produtos novos e aprimorados.

Os pesquisadores descobriram, usando filmes de monocamada orgânica criados por automontagem molecular, que o comprimento da cadeia da molécula e sua adsorção à superfície do metal são a chave para realizar essas melhorias. Usando as moléculas orgânicas "certas", o metal é fragilizado localmente, resultando em uma usinagem aprimorada.

"Também estamos aprendendo com nossa descoberta mais sobre como os fatores ambientais influenciam a falha de metais, "disse Anirudh Udupa, um dos principais autores do estudo e pesquisador da Escola de Engenharia Industrial de Purdue. "À medida que deciframos como os filmes moleculares orgânicos melhoram a usinabilidade desses metais, melhor também é o nosso entendimento de falhas comuns em metais, auxiliadas pelo ambiente, tais como rachaduras por corrosão sob tensão, fragilização por hidrogênio e fragilização por metal líquido. "

Os inovadores de Purdue trabalharam com o Escritório de Comercialização de Tecnologia da Purdue Research Foundation para patentear essa tecnologia.