Equipe da RMIT na Austrália imprime em 3D estrutura de titânio flutuante

De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe liderada por pesquisadores da Universidade RMIT (RMIT University) imprimiu em 3D uma estrutura de treliça de titânio que permanece flutuante e mantém sua flutuabilidade mesmo após danos graves. Esta é a primeira metamaterial de treliça metálica híbrida flutuante já registrada.

Essa treliça de titânio é composta por pilares de titânio ocos e interconectados, preenchidos com espuma de poliuretano. A água pode fluir através dos espaços abertos da treliça, enquanto os pilares selados mantêm o conjunto flutuando; amostras de laboratório já flutuaram em água doce por mais de dois meses.

Jordan Noronha, pesquisador principal do Centro de Manufatura Aditiva (Centre for Additive Manufacturing) da Universidade RMIT, explicou que, embora as estruturas de treliça metálica possam ser extremamente leves, com densidade inferior a um décimo da da água, seus espaços internos são abertos e interconectados, fazendo com que afundem quando a água entra. A equipe de pesquisa preencheu apenas os pilares ocos de titânio com espuma de poliuretano, criando uma estrutura que permite a passagem da água, mas que ainda mantém a flutuabilidade após rachaduras graves e danos. O princípio reside nas minúsculas células fechadas da espuma, que retêm gases e impedem que a água inunde os pilares ocos.

Para descrever a capacidade de flutuação desse tipo de estrutura, a equipe de pesquisa propôs o indicador de "densidade do esqueleto", que calcula apenas as partes que bloqueiam a água, ou seja, as paredes de titânio e os canais selados preenchidos com espuma, sem incluir o volume total do material. Noronha afirmou que isso fornece aos engenheiros uma regra de design simples: se a densidade do esqueleto for menor que a do líquido circundante, a estrutura flutuará, mesmo que a água flua por todas as aberturas externas.

Os testes mostraram que, na mesma densidade, a resistência dessa treliça é 70% maior que a do aço inoxidável ou do polietileno de alta densidade. Após exposição por duas semanas à água do mar da Baía de Port Phillip (Port Phillip Bay), as amostras apresentaram perda de massa de 0,15% e perda de resistência inferior a 1%. Uma boia impressa em 3D permaneceu estável em um tanque rotacionado a 45 graus, sem uso de revestimento externo, camada de proteção ou dispositivos adicionais de flutuação.

O líder do projeto, Professor Distinto Ma Qian, afirmou que a equipe ampliará o tamanho dos componentes e testará o desempenho de longo prazo da estrutura em ambientes marinhos e de águas profundas. Ele disse que, alterando os materiais no interior da estrutura de titânio, também é possível personalizar estruturas semelhantes para aplicações como absorção de energia, gerenciamento térmico e controle de vibração.