Uma equipe de pesquisadores liderada por cientistas do Laboratório Nacional Argonne do Departamento de Energia dos EUA (DOE) desenvolveu uma nova técnica de imagem que permite ver como o dano mecânico começa na escala molecular. A técnica, chamada microscopia de varredura por sonda de alta resolução (SPM), pode gerar imagens de materiais com resolução sem precedentes, permitindo aos pesquisadores ver átomos e moléculas individuais.

O SPM funciona escaneando uma ponta afiada na superfície de um material. À medida que a ponta se move, ela interage com os átomos e moléculas da superfície, fazendo-os vibrar. As vibrações são detectadas pela ponta, que é então usada para criar uma imagem da superfície.

Os pesquisadores usaram o SPM para obter imagens da superfície de uma liga metálica que foi submetida a estresse mecânico. Eles descobriram que o estresse fez com que os átomos da liga se reorganizassem, formando pequenas rachaduras e defeitos. Essas rachaduras e defeitos podem eventualmente levar à falha do material.

Os pesquisadores dizem que o SPM pode ser usado para estudar uma ampla variedade de materiais, incluindo metais, cerâmicas, polímeros e materiais biológicos. A técnica poderia ser usada para desenvolver novos materiais mais resistentes a danos mecânicos e para melhorar o desempenho dos materiais existentes.

"O SPM é uma ferramenta nova e poderosa que nos permite ver como o dano mecânico começa na escala molecular", disse o cientista de materiais da Argonne, Dr. Amitesh Paul, que liderou a equipe de pesquisa. “Esta informação pode ser usada para desenvolver novos materiais que sejam mais resistentes a danos e para melhorar o desempenho dos materiais existentes.”

As descobertas da equipe de pesquisa foram publicadas na revista Nature Communications.

O financiamento para a pesquisa foi fornecido pelo Office of Science do DOE e pela National Science Foundation.