Quando os componentes meta¡licos em aviaµes, pontes e outras estruturas se rompem, os resultados costumam ser catastra³ficos. Mas os pesquisadores da Johns Hopkins University descobriram uma maneira de prever as vulnerabilidades de maneira confia¡vel antes dos testes atuais.

Em um artigo publicado na Science , os pesquisadores da Universidade Johns Hopkins detalham um novo manãtodo para testar metais em escala microsca³pica que lhes permite infligir cargas repetitivas nos materiais enquanto registram como os danos evoluem para rachaduras.

O processo provou uma conexão entre os danos iniciais em escala de ma­crons ao local eventual da fratura, "sugerindo que vocêpode prever a localização de rachaduras a partir de tais caracteri­sticas iniciais", disse o autor Jaafar A. El-Awady , professor de engenharia meca¢nica no Escola Whiting de Engenharia.

"Agora podemos ter um entendimento mais fundamental sobre o que leva a s rachaduras", disse El-Awady. "A implicação prática éque isso nos permitira¡ entender e prever quando ou como o material ira¡ falhar."

Quer seja o bater de vea­culos em pontes oumudanças na pressão do ar em aviaµes, essa mudança conta­nua chamada "carregamento ca­clico" induz gradualmente escorregaµes na estrutura molecular interna dos metais mais dura¡veis ​​atéque ocorram rachaduras que poderiam ter sido antecipadas muito antes de sua perigosa aparaªncia.

"A falha por fadiga afeta todos os metais e mitiga¡-la éde grande importa¢ncia", disse El-Awady. "a‰ a principal causa de rachaduras em componentes meta¡licos de aeronaves."

a‰ por isso que é prática comum no setor de aviação civil aderir a programações de substituição regulares - e caras - para muitas pea§as. Mas a vida dessas pea§as poderia ser determinada com mais precisão por meio de uma melhor compreensão das origens do ini­cio do crack. Investigadores franceses solicitaram no maªs passado revisaµes de projeto do Airbus A380 para determinar se eles protegem contra riscos de fadiga do metal.

"Com a falta de compreensão dos mecanismos que levam ao ini­cio da fissura, tem sido difa­cil prever com alguma precisão razoa¡vel a vida útil restante de um material carregado ciclicamente", disse El-Awady. "O componente poderia realmente ficar bem e nunca falhar, mas eles o jogam fora de qualquer maneira apenas com base em argumentos estata­sticos. Isso éum grande desperda­cio de dinheiro."

A maioria dos testes atuais para entender as origens do ini­cio do crack se concentrou nos momentos imediatamente anteriores ou posteriores ao crack para avaliar o que aconteceu na formação do metal. E muitos desses testes usam amostras muito maiores que impedem o rastreamento do ini­cio do dano, que éum recurso de escala submicromanãtrica. O novo manãtodo estreita as lentes o mais possí­vel e comea§a quando os metais são expostos pela primeira vez a cargas que levam a danos localizados que podem se tornar rachaduras.