Cientistas chineses criaram um material de cerâmica capaz de suportar temperaturas de até 3.600°C em um ambiente oxidante, excedendo os limites térmicos atuais em voo hipersônico.
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Mesmo os mais modernos veículos hipersônicos da atualidade enfrentam desafios estruturais sob condições térmicas extremas.
De acordo com o South China Morning Post, a maioria dos materiais irão começar a ceder em temperaturas até menores que 3.000°C.
Os painéis de proteção térmica da Starship da SpaceX, por exemplo, podem suportar temperaturas em torno de 1.371 graus Celsius, de acordo com algumas estimativas.
Mas o estudo recente, publicado na revista científica Advanced Materials, detalha a capacidade impressionante da cerâmica de carboneto, que é composta de elementos como háfnio, tântalo, zircônio e tungstênio.
Segundo os pesquisadores, o material “apresenta uma taxa de oxidação significativamente menor a 3.600 graus Celsius sob irradiação a laser do que qualquer material relatado anteriormente”.
O desempenho excepcional decorre da estrutura única da camada de óxido do material. Já que os diferentes elementos do material têm afinidades variadas com o oxigênio em altas temperaturas, o material forma uma densa camada de óxido.
Em particular, o esqueleto de tungstênio, que é altamente resistente à oxidação, preenchido com óxidos de outros elementos, fornece uma barreira que impede que o oxigênio penetre mais profundamente no material.
“Nossa equipe superou – pela primeira vez no mundo – esse limite de longa data por meio de um design multicomponente de alta entropia”, disse Chu Yanhui, professor da Universidade de Tecnologia do Sul da China, ao SCMP.
De acordo com Chu, a nova cerâmica de carboneto “pode ser usada diretamente como uma camada protetora externa para naves espaciais ou em sistemas de energia para resistir à exposição direta a altas temperaturas”.
Foto e vídeo: Pixabay. Este conteúdo foi criado com a ajuda da IA e revisado pela equipe editorial.
