Imagine um material capaz de identificar defeitos em grandes estruturas como pontes, viadutos e edifícios, e ainda manter um registro visual desses eventos. Esse é o novo material desenvolvido que responde a estímulos mecânicos, registrando tensões e deformações através de um efeito luminescente chamado brilho residual. Com essa tecnologia, o monitoramento contínuo se torna desnecessário, facilitando a tarefa de identificar problemas estruturais antes que se tornem catastróficos.
Como funciona
Este material inovador reage a deformações, trincas e danos causados por abalos sísmicos, além de registrar tensões que, embora não sejam suficientes para causar danos imediatos, podem representar riscos a longo prazo. O histórico dessas tensões é armazenado através do brilho residual, permitindo que as informações fiquem registradas por um longo período.
Ao aplicar o material nas superfícies das estruturas, mudanças no brilho residual indicam a quantidade de tensão que o material registrou, ajudando a prever riscos de defeitos ou até colapsos. Isso se torna crucial, especialmente com o envelhecimento das infraestruturas em cidades do mundo todo, resultado de uma urbanização acelerada nos últimos 100 anos.
“O que torna o nosso material verdadeiramente inovador é que ele funciona sem fonte de alimentação, equipamentos complexos ou necessidade de observação no local, e é facilmente integrado com a tecnologia da Internet das Coisas,” disse o professor Chao-Nan Xu, da Universidade de Tohoku, no Japão.
Desenvolvimento da tecnologia
Pesquisadores buscaram combinar materiais mecanoluminescentes (que emitem luz quando estimulados mecanicamente) com materiais fotossensíveis para criar um sistema onde a luz emitida em resposta ao estresse mecânico pudesse ser preservada e analisada posteriormente. No entanto, essas soluções anteriores exigiam estruturas complexas e tinham baixa durabilidade.
O pesquisador Tomoki Uchiyama encontrou uma alternativa com o material LNNO (Li0,12Na0,88NbO3), uma mistura de lítio, sódio e óxido de nióbio, dopada com praseodímio (Pr). Apesar da complexidade química, o material pode ser sintetizado de maneira simples e ecológica. Além de apresentar mecanoluminescência, o novo material permite a gravação mecânica de tensões passadas.
“Esperamos que nossas descobertas aliviem a escassez de mão-de-obra no diagnóstico estrutural e reduzam os custos,” concluiu Xu.
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Fonte: Inovação Tecnológica
