p Os pesquisadores demonstraram um novo método para testar materiais aeronáuticos microscópicos em temperaturas ultra-altas. Ao combinar microscopia eletrônica e aquecimento a laser, os cientistas podem avaliar esses materiais de forma muito mais rápida e econômica do que com os testes tradicionais. p As descobertas do novo estudo, conduzido por Shen Dillon, professor de ciência de materiais e engenharia da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, e colaboradores dos Laboratórios Sandia, são publicados no jornal Nano Letras .

p Uma década atrás, avanços em materiais aeronáuticos envolveram testes de grande porte, modelos caros e anos de desenvolvimento. Cientistas e engenheiros agora usam experimentação em micro-escala para ajudar a criar novos materiais e entender as propriedades químicas e físicas que levam à falha do material.

p "Os testes mecânicos em microescala oferecem oportunidades para quebrar os materiais em seus componentes e ver os defeitos no nível atômico, "Dillon disse.

p Até agora, os pesquisadores não conseguiram realizar testes de materiais em microescala bem-sucedidos nas temperaturas extremas experimentadas por componentes críticos durante o vôo.

p "Infelizmente, é realmente difícil realizar experimentos com novos materiais ou combinações de materiais existentes em temperaturas ultra-altas acima de 1, 000 C porque você se depara com o problema de destruir os próprios mecanismos de teste, "Dillon disse.

p Esta barreira de temperatura retardou o desenvolvimento de novos materiais para aplicações comerciais, como foguetes e veículos, que requerem testes em temperaturas bem acima do limite da pesquisa atual de "algumas centenas de graus Celsius, "disse ele." O método que demonstramos no papel reduzirá significativamente o tempo e as despesas envolvidas na realização desses testes. "

p Seu teste de ultra-alta temperatura combinou duas ferramentas comumente usadas de uma maneira única. Usando um microscópio eletrônico de transmissão e aquecimento a laser direcionado, eles foram capazes de ver e controlar onde e como o material se deformava na temperatura mais alta possível antes que a amostra evaporasse.

p "Conseguimos reunir o laser com o testador mecânico de forma tão precisa com o TEM que poderíamos aquecer a amostra sem superaquecer o testador mecânico, "Dillon disse." Nosso teste permite que você cresça uma fina película do material sem qualquer processamento especial e, em seguida, coloque-o no microscópio para testar uma série de propriedades mecânicas diferentes. "

p Como prova de conceito, o estudo testou o dióxido de zircônio - usado em células de combustível e revestimentos de barreira térmica - em temperaturas de até 2, 050 C, "uma temperatura bem acima de qualquer coisa que você pudesse fazer anteriormente, "Dillon disse.

p Dillon diz que o artigo resultará em "mais pessoas usando essa técnica para testes de alta temperatura no futuro porque são muito mais fáceis de fazer e o interesse da engenharia está definitivamente lá."

p Dillon também é afiliado ao Laboratório de Pesquisa de Materiais em Illinois. A National Science Foundation e o Army Research Office apoiaram este estudo.