Asas de avião poderão ser feitas de vidro metálico

Será possível imaginar uma asa de avião feita de vidro? De vidro metálico, sim, uma espécie de vidro que poderá ser desenvolvido graças a uma descoberta fundamental feita por cientistas da Universidade de Bristol, Inglaterra.

Híbrido entre sólido e líquido

Para entender a importância da descoberta é preciso lembrar que a estrutura atômica do vidro está em um ponto intermediário entre os sólidos e os líquidos - apesar de ter a aparência de um sólido, as moléculas do vidro movem-se como em um líquido, só que muito mais lentamente. É como se as moléculas do vidro estivessem em um engarrafamento.

Quando o vidro se resfria seus átomos não conseguem se estruturar em uma rede ordenada, como acontece nos sólidos. Mas também não ficam totalmente soltos, como nos líquidos.

Compreender porque isso acontece é uma questão complicada porque os átomos são pequenos demais para serem observados em tempo real. Há pouco mais de 50 anos, o físico Charles Frank sugeriu que esses átomos formavam icosaedros, sólidos com 20 faces. Mas até agora tinha sido impossível comprovar essa teoria.

Rede cristalina

"Alguns materiais se cristalizam à medida que esfriam, organizando seus átomos em um padrão altamente regular chamado rede cristalina. Mas, embora o vidro 'queira' se tornar um cristal, quando ele esfria seus átomos ficam amontoados em um arranjo praticamente aleatório, impedindo que ele forme uma estrutura regular," explica o Dr. Patrick Royall.

Foi então que ele teve uma idéia: simular o que acontece com os átomos de vidro durante o processo de resfriamento utilizando uma solução coloidal, um gel misturado com minúsculas esferas de plástico, medindo dois micrômetros de diâmetro cada uma. As microesferas imitam o comportamento dos átomos do vidro, permitindo observar como esses átomos se comportam.

Icosaedros

O resultado confirma exatamente as predições do professor Frank: os átomos do vidro não se estruturam porque eles formam icosaedros, que são grandes demais para se movimentar livremente e acabam em um "engarrafamento atômico."

A compreensão desse processo deverá permitir o desenvolvimento de materiais que possuam propriedades híbridas, localizadas em algum ponto entre as propriedades dos vidros e dos metais, tirando proveito do que cada um deles tem de melhor.

Aviões com asas de vidro

O exemplo imediatamente lembrado pelo Dr. Royall são as asas dos aviões.

Esses materiais híbridos, sem a estrutura cristalina ordenada dos metais, deverão ser mais resistentes à fadiga metálica, um fenômeno que se apresenta na forma de fissuras e quebras quando as camadas de cristais de um metal são forçadas umas sobre as outras.

Por outro lado, com estruturas mais regulares do que o vidro comum, eles poderão ser "semimaleáveis", não tão quebradiços quanto o vidro, graças às características de um líquido que o vidro herda de sua estrutura não tão regular.