Inspirando-se na complexidade estrutural das árvores e dos ossos, uma equipa da Universidade do Estado de Washington descobriu uma forma de imprimir dois tipos de aço na mesma camada circular utilizando duas máquinas de soldar.

A equipa inspirou-se na natureza, combinando anéis em camadas de diferentes materiais, à semelhança da forma como as árvores e os ossos atingem a sua força. Os engenheiros* integraram o equipamento de soldadura numa máquina CNC controlada por computador para produzir peças utilizando uma programação informática precisa e duas cabeças de soldadura.

“Tem aplicações muito amplas porque qualquer local que esteja a fazer qualquer tipo de soldadura pode agora expandir os seus conceitos de design ou encontrar aplicações onde possa combinar um material muito duro e um material macio quase simultaneamente”, disse Bandyopadhyay, professor da Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais da WSU.

A equipa inspirou-se na natureza, combinando anéis em camadas de diferentes materiais, à semelhança da forma como as árvores e os ossos atingem a sua força. Os engenheiros* integraram o equipamento de soldadura numa máquina CNC controlada por computador para produzir peças utilizando uma programação informática precisa e duas cabeças de soldadura.

Numa demonstração, duas cabeças de soldadura imprimiram dois metais diferentes em sucessão numa camada circular. Isto criou um núcleo de aço inoxidável resistente à corrosão dentro de um invólucro de “aço macio” menos dispendioso. Devido às diferentes taxas de contração dos metais à medida que arrefeciam, foi criada uma pressão interna que efetivamente uniu os metais. Os testes revelaram uma resistência superior à do aço inoxidável ou do aço macio isoladamente.

“Este método deposita os metais num círculo em vez de apenas numa linha. Ao fazê-lo, afasta-se fundamentalmente do que tem sido possível”, afirmou Lile Squires, um estudante de doutoramento em engenharia mecânica da WSU e o primeiro autor do estudo. “A impressão em círculo permite essencialmente que um material abrace o outro, o que não pode acontecer quando se imprime em linha reta ou em camadas ensanduichadas.”

“Este conceito tem ambos os soldadores a imprimir, pelo que podemos utilizar vários materiais na mesma camada, criando vantagens à medida que se combinam”, disse Bandyopadhyay. “E não tem que parar em apenas dois materiais. Pode ser expandido”.

A tecnologia pode ser usada em tecnologia médica ou mesmo em viagens espaciais no futuro. Foi apresentado um pedido provisório de patente para este desenvolvimento.