Camuflagem quase perfeita contra terremotos e vibraes de mquinas

Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 10/12/2020

Camuflagem para terremotos e muito mais

Mesmo que estejam a quilmetros do epicentro de um terremoto, edifcios podem desabar devido forma como a energia de um terremoto faz o solo tremer e sacudir.

Agora, engenheiros projetaram um material flexvel que pode ajudar os edifcios e outras obras civis a resistir a mltiplas ondas de energia viajando atravs de um material slido – como a crosta terrestre -, incluindo os movimentos simultneos para frente e para trs e de um lado para outro que ocorrem durante os terremotos.

“Nosso material elstico pode se esticar e se conformar a uma superfcie especfica, de forma semelhante ao envelopamento de um veculo. Ele pode ser aplicado superfcie de um edifcio existente para permitir que ele se flexione em um terremoto. O que nico sobre esse material estruturado em formato de trelia que ele protege contra os dois tipos de ondas de energia – longitudinais e de cisalhamento – que podem viajar pelo solo,” disse o professor Guoliang Huang, da Universidade de Missouri, nos EUA.

O material tambm pode ser utilizado pela indstria para proteo contra vibraes em peas mecnicas, como mquinas e motores, inclusive de veculos.

Teste da camuflagem contra vibraes em uma mquina.
[Imagem: University of Missouri]

Camuflagem quase perfeita

A inovao faz parte do campo dos metamateriais, materiais artificiais projetados para apresentarem comportamentos no encontrados em materiais naturais. Neste caso, a equipe chama seus tecidos elsticos de “metamateriais polares”.

“A ideia central e simples que uma populao de ressonadores rotativos pode exercer uma densidade de torques corporais forte o suficiente para modificar o equilbrio do momento angular do qual dependem essas simetrias. Os metamateriais polares obtidos so usados como blocos de construo de um dispositivo de camuflagem. Os testes numricos mostram desempenho de camuflagem satisfatrio sob presso e ondas de sondagem de cisalhamento, mesmo acopladas por meio de um limite livre. O trabalho lana uma nova luz sobre o fenmeno da ressonncia em metamateriais e deve ajudar a colocar a elastodinmica transformacional em p de igualdade com a acstica e ptica transformacionais,” escreveu a equipe.

Esses metamateriais polares tambm podem levar a novas estratgias para desviar ondas mecnicas de regies crticas em objetos slidos, o que abre uma enormidade de aplicaes.

“Por mais de 20 anos, ningum encontrou uma soluo natural para esse problema em um material slido,” disse Huang. “Agora, projetamos, modelamos e fabricamos um novo material com propriedades que no existem naturalmente para o que acreditamos ser um dispositivo de proteo quase perfeito.”

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