A mecânica quântica pode levar a ligas mais fortes e sustentáveis

24 de fevereiro de 2023 (Notícias do Nanowerk) Pode ser um conceito abstrato para muitas pessoas, mas um novo estudo mostra que a mecânica quântica pode desempenhar um papel na redução da pegada de carbono para a produção de aço e outras ligas, ao mesmo tempo em que torna os materiais mais fortes e leves. Pesquisadores do KTH Royal Institute of Technology relataram recentemente um novo método para produzir ligas que, no nível atômico, destacam os mecanismos que levam a materiais mais fortes, resistentes e maleáveis. Assim, com o tempo, os pesquisadores esperam poder produzir metais duros e aços onde o cobalto cancerígeno é substituído por alternativas ecologicamente corretas. Suas descobertas foram relatadas na revista Nexus (“Teoria da geminação mediada por transformação”), uma publicação do Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States (PNAS). Levente Vitos, professor da Divisão de Ciência de Materiais do KTH Royal Institute of Technology em Estocolmo, diz que a pesquisa possibilita a criação de novos tipos de materiais estruturais, como o aço inoxidável austenítico resistente à corrosão com propriedades mecânicas aprimoradas. Na pesquisa e desenvolvimento de ligas mais resistentes, leves e maleáveis, nem sempre foi fácil determinar exatamente o que explica essas propriedades vantajosas, diz Vitos. Isso ocorre porque o desenvolvimento não considera os processos atômicos ou moleculares subjacentes na produção de ligas. “Às vezes, excelentes propriedades podem ser obtidas, principalmente por acidente. Mas as ligas com parâmetros de projeto semelhantes geralmente têm desempenho muito diferente, levando a confusão e levantando questões sobre as abordagens de projeto”, diz ele. Em vez disso, os pesquisadores do KTH aplicaram um método de design baseado na teoria quântica a novas ligas de aço, nas quais o mecanismo de endurecimento se torna visível no nível atômico. O co-autor Song Lu diz que a nova pesquisa permite identificar as melhores combinações de ligas para personalizar e otimizar novos tipos de materiais estruturais. E, diz ele, isso é uma boa notícia para o meio ambiente. “Propriedades mecânicas aprimoradas de materiais estruturais permitem redução de peso e necessidade de matérias-primas e podem, assim, contribuir para as metas de economia de energia necessárias para uma sociedade mais sustentável”, diz Lu.

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• Fonte: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=62446.php