Metais de alta temperatura são materiais essenciais em equipamentos como motores de aeronaves e turbinas a gás, e sua resistência ao calor afeta diretamente a eficiência dos equipamentos. No entanto, metais refratários tradicionais, como tungstênio, molibdênio e cromo, embora possuam pontos de fusão superiores a 2000 graus Celsius, sofrem com fragilidade à temperatura ambiente e fácil oxidação, limitando suas aplicações a ambientes de vácuo. As superligas à base de níquel, atualmente amplamente utilizadas, embora possuam ductilidade e resistência à oxidação, têm uma temperatura máxima de operação segura de apenas 1100 graus Celsius, não atendendo às demandas por melhorias adicionais de eficiência em equipamentos como turbinas.
A equipe do Professor Martin Heilmaier, do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, enfrentou esse gargalo tecnológico. Com financiamento da Fundação Alemã de Pesquisa (DFG), a equipe desenvolveu uma "superliga" composta de cromo, molibdênio e silício. Este material não só apresenta boa ductilidade à temperatura ambiente e um ponto de fusão próximo de 2000 graus Celsius, como também demonstra um avanço nas características de oxidação lenta — sua taxa de oxidação é significativamente reduzida na faixa de 600 a 700 graus Celsius, onde as ligas tradicionais são propensas a falhas. O Dr. Alexander Kaufmann, da Universidade Ruhr de Bochum, destaca: "Essa propriedade possibilita a fabricação de componentes adequados para ambientes que ultrapassam os 1100 graus Celsius, abrindo novos caminhos para a aplicação de materiais de alta temperatura."
Essa conquista tem um impacto direto na melhoria da eficiência no setor energético. Estima-se que, para cada aumento de 100 graus Celsius na temperatura de operação da turbina, o consumo de combustível pode ser reduzido em aproximadamente 5%. Isso é significativo para o transporte aéreo de longa distância, que depende de motores de combustão interna, e para a geração de energia por turbinas a gás estacionárias, reduzindo tanto os custos operacionais da aviação quanto as emissões de dióxido de carbono da geração de energia. Embora ainda seja necessário superar desafios como a preparação de materiais em larga escala antes de passar do laboratório para aplicações industriais, Heilmaier enfatiza: "Esta pesquisa fundamental alcançou um marco, fornecendo importantes referências tecnológicas para equipes de pesquisa em todo o mundo."
