O metal que te trouxe voos baratos

Tornou possível a era das férias baratas no exterior e, durante anos, foi o que tornou a margarina para barrar. O níquel pode não ser o metal mais chamativo, mas a vida moderna seria muito diferente sem ele.

Nas entranhas da University College London encontra-se uma oficina de máquinas, onde os metais são cortados, torneados e moldados em instrumentos e equipamentos para os vários departamentos de ciências.

O professor de química Andrea Sella está diante de mim segurando um tubo grosso de dois metros de comprimento feito de Monel, uma liga de níquel-cobre. Então ele o deixa cair no chão com um barulho ensurdecedor.

"Isso realmente mostra a dureza e rigidez deste metal", explica ele, pegando o tubo intacto.

Mas outra razão pela qual Monel é uma "liga fantástica", diz ele, é que resiste à corrosão. Os químicos precisam de maneiras de lidar com materiais altamente reativos - ácidos poderosos talvez, ou gases como flúor e cloro - então eles precisam de algo que não reaja com eles.

Ouro, prata ou platina podem servir, mas imagine o preço de um tubo de ouro de 2 metros de comprimento. O níquel, por outro lado, é barato e abundante, por isso surge em todos os lugares onde a corrosão é uma preocupação - desde espátulas químicas até o revestimento protetor em rodas dentadas de bicicleta.

Mas o níquel pode produzir outras ligas muito mais peculiares do que o Monel, Sella está ansioso para explicar.

Tome Invar, uma liga de níquel e ferro. Excepcionalmente, dificilmente se expande ou se contrai com mudanças na temperatura - uma propriedade que é muito útil em instrumentos de precisão e relógios, cujo funcionamento pode sofrer interferência da "expansão térmica" de outros metais inferiores.

Depois, há Nitinol.

Sella produz um fio na forma de um clipe de papel - mas é muito fácil torcê-lo para ser útil segurando folhas de papel juntas. Ele o mutila em seus dedos, depois o mergulha em uma xícara de água fervente. Ele imediatamente se contorce… e volta a ser um clipe de papel perfeito.

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demonstração de níquel

O nitinol tem uma memória especial para a forma em que é formado pela primeira vez. E sua composição pode ser ajustada, de modo que em uma determinada temperatura ela sempre retornará à sua forma original. Isso significa, por exemplo, que um stent de nitinol enrolado pode ser inserido em um vaso sanguíneo. À medida que se aquece até a temperatura corporal, o stent se abre, permitindo que o sangue flua através dele.

Mas todas essas ligas perdem importância em comparação com uma classe especial de ligas - tão especiais que são chamadas de "superligas". Estas são as ligas que tornaram possível a idade do jato.

Os primeiros motores a jato foram desenvolvidos simultaneamente nas décadas de 1930 e 40, por Frank Whittle no Reino Unido e por Hans von Ohain na Alemanha, ambos em lados opostos de uma corrida armamentista acelerada.

Esses motores, feitos de aço, apresentavam sérias deficiências.

"Eles não tinham capacidade de temperatura para ultrapassar 500°C", explica Mike Hicks, chefe de materiais da Rolls-Royce, o maior fabricante de turbinas a jato do Reino Unido. "Sua força cai rapidamente e sua resistência à corrosão não é boa."

Em resposta, a equipe da Rolls-Royce que assumiu o trabalho de Whittle na década de 1940 voltou à prancheta - uma com a tabela periódica fixada nela.

Tungstênio era muito pesado. O cobre derretia a uma temperatura muito baixa. Mas o níquel - com um pouco de cromo misturado - era a receita da Cachinhos Dourados. Tolerava altas temperaturas, era forte, resistente à corrosão, barato e leve.

Hoje, os descendentes dessas primeiras superligas ainda fornecem a maior parte da parte traseira das turbinas - tanto as usadas em aviões a jato quanto as usadas na geração de energia.

"As pás da turbina precisam operar na parte mais quente do motor e giram a uma velocidade muito alta", diz Neil Glover, colega de Hicks, chefe de pesquisa de tecnologia de materiais da Rolls-Royce.

"Cada uma dessas pás extrai a mesma potência de um motor de carro de corrida de Fórmula 1, e há 68 delas no núcleo do moderno motor de turbina a gás."