Desgaste, corrosão, fadiga do material - esses sinais de degradação são comuns à maioria dos materiais. Isso torna ainda mais importante detectar os danos precocemente, preferencialmente na escala micro. Métodos de teste magnético são frequentemente usados ​​para este propósito, o que antes era impossível com aço não magnético. Pesquisadores de Kaiserslautern e Mainz desenvolveram agora um processo no qual aplicam uma fina camada magnética ao aço. Mudanças na microestrutura podem ser detectadas por mudanças nos efeitos magnéticos. Materiais como o alumínio também podem ser testados dessa forma. O estudo foi publicado no Jornal de magnetismo e materiais magnéticos .

O aço é um dos materiais mais usados. É usado em muitas variantes, incluindo aço inoxidável, aço temperado e temperado de alta resistência, e aço estrutural de baixo custo. Os aços podem ser magnéticos ou não magnéticos. Eles são usados ​​em talheres, em componentes de veículos ou em vigas de aço para edifícios e pontes. As vezes, o aço é exposto a altas temperaturas ou tensões. "Isso pode resultar em mudanças microestruturais, rachaduras ou falha de componente, "diz o Dr. Marek Smaga, que é pesquisador do Departamento de Ciência de Materiais do Professor Dr. Tilmann Beck na Technische Universität Kaiserslautern (TUK). Os especialistas falam neste contexto de fadiga material. Esses danos são inicialmente visíveis apenas no nível micro. Mesmo com métodos de teste magnético, ainda não é possível detectar mudanças nesta escala no aço não magnético em um estágio inicial.

Engenheiros do TUK e físicos da Johannes Gutenberg-University Mainz (JGU) estão apresentando uma solução em seu estudo atual. Sua técnica faz uso de efeitos magnéticos, mesmo que esteja sendo aplicado a material não magnético. "Com aço magnético, é possível encontrar mudanças na estrutura desde o início, "explica o aluno de doutorado de Kaiserslautern Shayan Deldar." Mesmo pequenas deformações alteram as propriedades magnéticas. Isso pode ser medido com tecnologia de sensor especial. "

Os pesquisadores revestiram um aço não magnético com filmes magnéticos, cada um com 20 nanômetros de espessura, consistindo em terfenol-D, uma liga que compreende os elementos químicos térbio, ferro e disprósio, ou permalloy, um composto de níquel-ferro. Os pesquisadores então usaram o chamado microscópio Kerr para verificar se as deformações no aço podiam ser detectadas na faixa microscópica. "Isso é conseguido usando o chamado efeito Kerr, "explica Smaga, "que permite as microestruturas magnéticas, os chamados domínios, para obter imagens girando a direção de polarização da luz. "

Os cientistas examinaram placas de aço revestidas magneticamente que foram previamente expostas a cargas mecânicas. "Observamos uma mudança característica na estrutura do domínio magnético, "explica o Dr. Martin Jourdan do Instituto de Física da Universidade Johannes Gutenberg em Mainz." A deformação microscópica no aço não magnético faz com que a direção da magnetização da camada fina mude. "

Comparado aos métodos de teste convencionais, este método tem a vantagem de detectar sinais de fadiga muito mais cedo no nível micro. O método dos pesquisadores pode ser usado em novas técnicas de teste no futuro. Além disso, não é apenas interessante para aço não magnético, outros materiais, como alumínio, titânio e certos materiais compósitos também podem ser fornecidos com essa camada.