Pesquisadores da Universidade da Flórida Central (UCF), nos Estados Unidos, fizeram uma descoberta que pode ajudar na redução de custos para a indústria aeronáutica e companhias de serviços aéreos.
Trata-se de uma tinta extremamente leve e econômica que não necessita de pigmentos para ter uma determinada coloração.
Os especialistas se inspiraram riqueza de cores da natureza para desenvolver o material. Como exemplo, os tons vibrantes dos pavões são causados pelas irregularidades microscópicas na superfície de suas penas que, ao interagirem com a luz natural, criam o aspecto verde e azul iridescente. Esse fenômeno é conhecido como “cor estrutural”.
Durante um experimento, cujo objetivo inicial era fabricar um espelho de alumínio contínuo utilizando feixes de elétrons, os cientistas se depararam com a dificuldade em fazer com que a superfície fosse perfeitamente regular. Embora fossem invisíveis a olho nu, os pequenos “defeitos” eram suficientemente grandes para interromper o brilho do espelho.
As rupturas, chamadas de “nanoilhas”, apareceram em toda a superfície do material. Os cientistas observaram que os elétrons do alumínio ficavam agitados ao interagir com a luz branca natural. Além disso, as partículas interagiam com diferentes comprimentos de onda de luz, dependendo do tamanho das nanoilhas.
Ao atingir a superfície irregular, a luz branca era refletida como uma cor. “Apenas mudando a dimensão das nanopartículas, você pode realmente criar todas as cores”, disse Debashis Chanda, professor no Centro Tecnológico de Nanociência da UCF e um dos autores do estudo publicado na revista Science Advances em 8 de março.
Com essa descoberta, a equipe começou a elaborar diferentes cores de tinta utilizando nanoilhas de alumínio em um espelho de dupla face com espessura na escala de nanômetros. Em seguida, as folhas foram trituradas para serem reduzidas a pó, de modo que pudesse ser facilmente misturado com o aglutinante utilizado para fabricar tinta.
Chanda explica que a natureza estrutural da tinta permite que uma fina camada seja suficiente para colorir uma superfície. Uma única gota do material seria suficiente para pintar as duas faces de uma porta, segundo o pesquisador. A leveza da substância pode ter aplicações importantes na indústria, especialmente na fabricação de aeronaves.
Conforme observado pela equipe de pesquisa, um Boeing 747 precisa de mais de 450 kg de tinta para ser colorido. O professor estima que cerca de apenas 1,3 kg seria suficiente para pintar uma aeronave da categoria. A longo prazo, a redução de peso renderia uma grande economia de combustível para aviões, helicópteros e outros veículos.
“Dado que o combustível já é sua maior despesa operacional, as companhias aéreas estão sempre interessadas em melhorar a eficiência de combustível”, disse um porta-voz da Associação Internacional de Comércio de Companhias Aéreas ao Techspot.
Para contrastar, a American Airlines economizou mais de 400 mil galões de combustível — cerca de US$ 1,2 milhão em um ano — ao simplesmente remover 30 kg de manuais de piloto a bordo dos aviões. A eficiência das aeronaves pode ver um salto significativo ao reduzir quase meia tonelada de seu peso com o uso da nova tinta.
Outra vantagem da nova tinta é sua resistência. Companhias aéreas precisam repintar os aviões quatro vezes por ano, na média. O desgaste do pigmento artificial ocorre devido à exposição contínua à radiação solar. As cores estruturais não apresentam esse problema, e somente precisam ser reaplicadas caso a empresa precise mudar as cores do veículo.
Além disso, a tinta não muda sua retenção de calor de acordo com sua coloração. Aeronaves costumam ser pintadas de branco por sua melhor capacidade de refletir a luz, reduzindo a absorção de radiação infravermelha. Testes preliminares sugerem que a tinta pode manter a superfície da aeronave entre 20 ºC e 30 ºC.
Os especialistas citam pintura de carros, edifícios e várias outras aplicações que poderiam tirar proveito da melhor dispersão de calor da tinta, a fim de economizar com o gasto de energia do ar-condicionado e outras soluções de resfriamento.
Agora, o desafio é colocar a tecnologia em produção massiva. O laboratório está em busca de parceiros para investir em equipamentos que possam produzir a nova tinta em grande escala para sua comercialização.
Fonte: Tudo celular 24.03.2023
