Máquinas são muito boas. Mas, por mais aperfeiçoadas que sejam, um dia elas quebram.Para evitar os prejuízos ou os danos potencialmente catastróficos de um acidente, a saída é parar o equipamento para manutenções preventivas. O difícil é estabelecer um equilíbrio entre parar demais a máquina para verificações ou correr o risco de que ela se quebre. Por outro lado, nenhuma manutenção preventiva é boa o suficiente para evitar totalmente as quebras.
O professor Michael Khonsari e sua equipe da Universidade da Louisiana, nos Estados Unidos, deram um salto no conhecimento sobre a fadiga dos materiais. Eles desenvolveram uma técnica, e a demonstraram na prática, que é capaz de prever quando um equipamento mecânico está para atingir o ponto de quebra.
"Antes do nosso trabalho, as pesquisas relativas à fadiga eram lentas e incrementais," disse Khonsari. "Há possibilidades para que isso seja aplicado em quase todos os aspectos de nossas vidas. Imagine ser capaz de saber com antecedência quando a peça de um avião vai quebrar, quando a hélice de um helicóptero vai rachar ou quando os freios de um carro vão falhar. Coisas como estas são possíveis com a aplicação do nosso trabalho."
Entropia
Tanto entusiasmo se justifica com a descoberta de que a degradação resulta em uma desordem dentro do material e de um aumento mensurável em sua entropia - um princípio termodinâmico que se manifesta na forma de um aumento na temperatura.
"Nós verificamos que a maioria dos metais responde da mesma forma quando submetido a um estresse cíclico externo que causa fadiga. Embora qualquer tipo de esforço repetitivo - flexão, torção, tensão ou compressão - resulte em um aumento da temperatura, os momentos imediatamente anteriores à quebra são precipitados por um aumento súbito e drástico na temperatura," explicou Khonsari.
"Além disso, determinamos que, conforme um metal se degrada, a quantidade de desordem gerada dentro dele continua a subir até um valor máximo pouco antes da fratura. E esse valor máximo passa a ser uma propriedade única do metal. Esta descoberta significa que podemos antecipar o momento da falha e desligar [o equipamento] antes desse momento chegar." concluiu ele.
A equipe agora está testando um sistema de sensores capazes de monitorar as peças e disparar o alarme na iminência da quebra.
