p Superligas que resistem a temperaturas extremamente altas podem em breve ser ajustadas ainda mais precisamente para propriedades específicas, como resistência mecânica, como resultado de novas descobertas publicadas hoje. p Um fenômeno relacionado ao efeito invar - que permite que materiais magnéticos, como ligas de níquel-ferro (Ni-Fe) não se expandam com o aumento da temperatura - foi relatado como tendo sido descoberto em paramagnético, ou fracamente magnetizado, ligas de alta temperatura.

p Levente Vitos, Professor do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, diz a pesquisa inovadora, que inclui uma teoria geral que explica o novo efeito invar, promete avançar no design de ligas de alta temperatura com estabilidade mecânica excepcional. O artigo foi publicado no Proceedings of the National Academy of Sciences dos Estados Unidos da América. Liderado por Vitos, a equipe de pesquisa era composta pelos pesquisadores do KTH, Zhihua Dong, Wei Li e Stephan Schönecker.

p Abreviação de 'invariante, A plasticidade invar permite que ligas de Ni-Fe desordenadas magneticamente mostrem comportamento de deformação praticamente invariável em uma ampla faixa de temperatura - tornando-as ideais para turbinas e outros usos mecânicos em temperaturas extremamente altas.

p O efeito invar, no entanto, nunca foi totalmente compreendido, e Vitos diz que essas novas descobertas ajudam a explicar as propriedades peculiares de alta temperatura das ligas especiais usadas em motores a jato, como as superligas à base de níquel.

p Invar tem dois efeitos conhecidos:expansão térmica e elasticidade (a capacidade de saltar para trás após a dobra, por exemplo). Como esses dois efeitos estão ligados à interação entre temperatura e ordem magnética, eles são considerados específicos para ligas magneticamente ordenadas.

p Usando modelagem mecânica quântica de primeiros princípios, os pesquisadores identificaram como a plasticidade invariável também ocorre em ligas não magnéticas, quando existe um equilíbrio estrutural no nível atômico entre estruturas compactadas cúbicas e hexagonais.

p A nova descoberta surge de uma colaboração de longo prazo com a indústria para encontrar alternativas ao cobalto cancerígeno em metais duros, como ferramentas de corte. Vitos diz que esta descoberta amplia a paleta de fenômenos invares e composições de materiais, com implicações claras para novos aplicativos.

p "Nossas descobertas criam uma nova plataforma para adaptar as propriedades de alta temperatura de materiais tecnologicamente relevantes para a estabilidade do plástico em temperaturas elevadas, " ele diz.