A ciência dos materiais é uma disciplina emocionante. Algumas pessoas podem considerá-la pouco atraente, e é uma opinião respeitável, mas objetivamente é um ramo muito importante da ciência. Seu propósito é estudar a estrutura, as propriedades físico-químicas e o comportamento dos elementos para projetar novos materiais que podem ser usados em uma ampla gama de indústrias.
O Kevlar usado em coletes à prova de balas e no diafragma de alguns alto-falantes, entre outras aplicações; a fibra de carbono usada nas indústrias aeronáutica, automobilística e esportiva; ligas de alto desempenho usadas, por exemplo, em reatores nucleares e turbinas de aeronaves; ou os nanotubos de carbono que já estão sendo usados em alguns dispositivos eletrônicos endossam a relevância da ciência dos materiais hoje.
A rugosidade importa, e muito
Uma das propriedades que os engenheiros de materiais comumente estudam é a rugosidade. Essa característica identifica as irregularidades muitas vezes imperceptíveis que residem na superfície de um material. Medi-las muitas vezes requer análise microscópica, mas o que é realmente importante é que esse conhecimento permite aos pesquisadores projetar e fabricar novos componentes. A rugosidade é um parâmetro essencial que condiciona o desempenho, a durabilidade e as aplicações em que um novo material pode ser usado.
De fato, existem grupos de pesquisa e empresas que se dedicam de corpo e alma a caracterizar novos materiais e medir sua rugosidade. A Michigan Metrology é uma dessas empresas. Ela reside, como podemos imaginar, no estado de Michigan (EUA), e é expressamente dedicada à medição, análise e inspeção da rugosidade e desgaste de superfícies. Para realizar suas análises, utiliza equipamentos muito sofisticados, capazes de identificar com precisão as irregularidades presentes na superfície dos materiais por meio de uma varredura tridimensional.
A tabela que publicamos acima foi elaborada pelo engenheiro mecânico americano Ernest Rabinowicz, e é a bíblia da Michigan Metrology e de outras empresas que se dedicam à engenharia de materiais. Na verdade, ela é a verdadeira protagonista deste artigo. E é porque ela nos dá muitas informações sobre a rugosidade e a compatibilidade de deslizamento de boa parte dos metais que podemos encontrar na tabela periódica dos elementos químicos.
Como você pode ver, Rabinowicz teve a ideia de colocar o símbolo que identifica cada metal nos eixos horizontal e vertical do tabuleiro. E na intersecção entre cada par deles aparece um símbolo muito ilustrativo que identifica se esses dois metais são incompatíveis, parcialmente incompatíveis, parcialmente compatíveis, compatíveis ou idênticos tomando como referência sua rugosidade. No campo da metalurgia, essa informação é inestimável.
E é porque metais metalurgicamente compatíveis tendem a se unir, um processo que aumenta o atrito e o desgaste. Como podemos imaginar, saber precisamente o grau de compatibilidade entre cada par de metais é essencial no projeto da interface deslizante entre duas peças metálicas. De fato, duas dessas peças funcionam melhor juntas se forem metalurgicamente incompatíveis, ou, em outras palavras, se os metais envolvidos não forem dissolvíveis entre si.
Imagem | Kaboompics.com
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