A Universidade Técnica de Viena desenvolveu uma formulação especial de resina epóxi para compósitos reforçados com fibras na indústria aeroespacial, construção naval e fabricação de automóveis, até mesmo para reformas subaquáticas. Isto é conseguido iluminando qualquer parte da resina com luz.
Dentro de alguns segundos, o novo material pode ser completamente transformado. Inicialmente, o material é transparente e pode ser líquido ou pastoso; então, quando qualquer parte dele é iluminada com a luz apropriada, toda a resina começa a solidificar e aparece escura. TU Wien (Universidade Técnica de Viena) patenteou formulações especiais de resinas epoxídicas. Agora, os pesquisadores realizaram com sucesso esse processo debaixo d'água. Isso significa que novas resinas epóxi podem ser usadas para tarefas que têm sido muito difíceis de implementar até o momento, como o preenchimento de rachaduras subaquáticas em pontes ou barragens ou a reparação de tubulações durante operações em andamento.
Como novidade adicional, esta formulação especial pode ser usada em combinação com esteiras de fibra de carbono e fibra de carbono. Existem muitas possibilidades para aplicações em engenharia aeroespacial, turbinas eólicas, construção naval ou na indústria automotiva - em cada área onde alto desempenho mecânico e design leve são necessários.
As resinas epóxi são materiais padrão usados no campo industrial para muitos propósitos diferentes, como componentes eletrônicos isolados ou componentes mecânicos fixos. Uma equipe liderada pelo professor Robert Liska (Instituto TU Wien de Química Sintética Aplicada) desenvolveu aditivos adicionados a resinas epoxi comuns para ajustar suas propriedades e alcançar a cura do alvo através de botões de pressão.
“Estamos desenvolvendo um composto especial no qual a luz pode desencadear uma reação química”, explica Robert Liska. "Isso pode ser um clarão luminoso de luz visível, mas também temos compostos que apenas emitem luz para a luz ultravioleta".
No ponto em que a luz ilumina a resina, a reação é iniciada para liberar calor. Esse calor se espalha em outro lugar e inicia uma cascata química até que toda a resina tenha sido curada.
“A principal vantagem dessa abordagem é que não há necessidade de iluminar toda a resina como outros materiais fotocuráveis”, explica Liska. “É suficiente iluminar qualquer parte da resina com luz. O resto pode ser curado até nas profundezas das rachaduras escuras que você quer encher ”.
Interesse do setor industrial
Empresas parceiras da indústria perguntaram se esse processo também pode ser realizado na presença de cargas ou fibras "escuras", uma vez que as resinas epóxi de auto-cura são muito úteis para algumas dessas aplicações mais difíceis.
"Na superfície, esta ideia contradiz todas as teorias", disse Liska. “A profundidade de penetração do material transmissor de luz é muito baixa porque é fortemente absorvida pela fibra de carbono.” O experimento de TU Wien ainda mostra o processo de trabalho.
A cura subaquática efetiva também está em contradição com a teoria.
“Inicialmente pensamos que era impossível. As pessoas primeiro esperariam que a água reagisse quimicamente com os componentes da resina e também eliminassem o calor necessário para manter a reação ”.
Surpreendentemente, no entanto, o processo de auto-cura acionado por luz ainda pode ser realizado debaixo d'água.
“Uma das principais razões para isso é que a reação química fará a água ferver”, explica Robert Liska. “Então uma fina camada de barreira de vapor de água é formada entre a resina endurecida e a água circundante.”
Os pesquisadores estão procurando por mais usuários na indústria para explorar o potencial dessa resina em particular. Além da aplicação de compósitos reforçados com fibra de vidro e fibra de carbono na indústria aeroespacial, construção naval e fabricação de automóveis, a reparação de edifícios é uma área particularmente interessante. Por exemplo, um usuário pode preencher uma rachadura em um edifício construído em água com uma resina viscosa e depois curá-los com uma lâmpada de flash. A manutenção do pipeline é outro trabalho que muitas vezes é difícil de implementar - também é apropriado usar novas resinas aqui.
"Há muitas possibilidades, e esperamos ter algumas novas idéias interessantes", diz Robert Liska.
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