Uma dissertação de mestrado da Escola de Engenharia de Lorena da Universidade de São Paulo (EEL-USP) buscou encontrar novos materiais que possam ser utilizados como sensores e atuadores (elementos que produzem movimento, a partir de comandos manuais, elétricos ou mecânicos), levando em conta o custo e a maior magnetostricção dos materiais, criando um transdutor para a realização dos testes. A magnetostricção é um fenômeno físico na qual os materiais se deformam fisicamente (dilatam ou contraem) somente com a aplicação de um campo magnético, que interage com a componente magnética dos átomos do material, gerando um afastamento ou aproximação.
Sob a orientação da professora Cristina Bormio Nunes, o engenheiro de materiais Mateus Botani pesquisou ligas de ferro e alumínio (Fe-Al) com adição do elemento químico boro (B), que têm um custo reduzido e potencial para serem utilizadas em equipamentos de movimento e captação. Na magnetostricção os valores de deformação são pequenos, por volta de dezenas de partes por milhão. “Imagine que eu aplique um campo magnético em uma barra do nosso material [Fe-Al-B] de 100 metros de comprimento, a deformação seria por volta de 7 milímetros!”, cita Botani.
Entretanto, a principal aplicação dos materiais magnetostrictivos está relacionada com sensores e atuadores, já que as propriedades magnéticas dependem do estado de tensão do material. Estes materiais são aplicados em diversas áreas, como por exemplo, a automobilística (sensores para medir o torque do eixo de virabrequins e atuadores que permitem o funcionamento da injeção eletrônica nos carros), médica (atuadores para manipulação de endoscópios, instrumentos com câmaras e bisturis que são utilizados em cirurgias pouco invasivas), militares (sonares subaquáticos) e energéticas (coletores de energia que transformam a energia mecânica do ambiente em energia elétrica, como a eólica).
Para a realização dos testes, foi construído um transdutor, que é um aparelho que transforma um tipo de energia em outra (como um microfone, que transforma as ondas sonoras em energia elétrica e, no caso da magnetostricção, a energia eletromagnética em energia mecânica, que gera a deformação do material). Botani estuda materiais magnetostrictivos desde 2010, na qual realizou uma iniciação científica com o tema. Seu mestrado e doutorado seguem os mesmo caminhos: “Até o presente momento, as ligas de Fe-Al-B já renderam 4 artigos científicos em revistas de alto fator de impacto da área de Engenharia de Materiais”, comenta.
Informação da Agência USP de Notícias
