Deslizar; talvez até a fadiga. "O desgaste é tão comum em sistemas deslizantes que adquiriu esse ar de inevitabilidade, "diz Greg Sawyer, um professor de engenharia mecânica da Universidade da Flórida que lidera uma equipe de pesquisadores na esperança de derrubar essa suposição. Sawyer e seus colaboradores conseguiram modificar o politetrafluoroetileno (PTFE), o onipresente, já material de baixa fricção, também conhecido como Teflon, para torná-lo "quase um milhão de vezes mais resistente ao desgaste". Ao aplicar as lições aprendidas com esta e outras histórias de sucesso, os pesquisadores estão tentando identificar, e, em seguida, elimine, as origens atômicas e moleculares do desgaste. Se eles alcançarem seu objetivo, conjuntos móveis, como substituições de juntas, podem durar, se não para sempre, então, pelo menos até que seus donos "tenham se retirado desta espiral mortal".
Qualquer dispositivo que tenha peças móveis - seja um cortador de grama, uma lava-louças, ou um trem de força - experimenta atrito. "O atrito é lindo, coisa complexa "que rouba energia e eficiência de um sistema, mas não, por padrão, resultar em desgaste, disse Sawyer. As características de todo um sistema, em oposição a quaisquer propriedades inerentes dos materiais deslizantes, determinar quanto desgaste resultará quando duas superfícies se movem uma sobre a outra. Sawyer e sua equipe criaram uma série de hipóteses para explicar como as forças de atrito podem arrancar ou moer pedaços de material em sistemas deslizantes específicos. Uma superfície pode sofrer erosão devido a um lento rearranjo dos átomos e moléculas; através do pequeno, eventos de interrupção discretos que se somam ao longo do tempo; através de raro, mas catastrófico, eventos de clivagem; ou através de outro, métodos desconhecidos. "Não temos quase todas as respostas ainda, "Sawyer disse.
Para testar suas hipóteses, os cientistas usam microscópios de força atômica para criar imagens em escala atômica de superfícies e usam instrumentos afinados para medir as forças mínimas que ocorrem quando os materiais deslizam uns contra os outros. Depois que os pesquisadores identificam um fator que contribui para o desgaste do sistema, eles tentam criar uma maneira de impedi-lo. No caso do PTFE de desgaste ultrabaixo, os pesquisadores incorporaram nanopartículas feitas de alumina no polímero, que reduziu drasticamente o desgaste. E esse efeito não se limita ao PTFE. Outros compósitos de plástico preenchidos com nanopartículas mostraram apresentar um coeficiente de deslizamento de atrito diminuído, embora os cientistas ainda estejam investigando os mecanismos precisos que resultam na redução do desgaste. No AVS Symposium em Nashville, Tenn., realizada de 30 de outubro a 4 de novembro, Sawyer apresentará os resultados de uma série de sistemas de ultra-baixo desgaste estudados em seu laboratório, incluindo polímeros, metais, e cerâmica.
Além da obsolescência, o desgaste é a causa número um da vida útil do produto, Notas de Sawyer. Cientistas e engenheiros de Da Vinci em diante têm explorado maneiras de minimizá-lo, ele diz, e sua equipe está continuando a busca. Questionado sobre o futuro, Sawyer visualiza um mundo onde uma miríade de produtos pode nunca se desgastar:"Você pode imaginar que só ficará com um carro? Sistemas de desgaste ultrabaixo podem mudar tudo."
