Óleo inteligente
Uma equipe de várias universidades europeias desenvolveu um biolubrificante - feito à base de óleos vegetais - que pode ter sua viscosidade alterada em tempo de uso, durante o funcionamento da máquina que ele deve lubrificar.
"Queríamos gerar o conhecimento tecnológico necessário para desenvolver fluidos lubrificantes que controlassem os processos típicos de atrito e desgaste, mas adaptando-se a condições mutáveis, como temperatura, carga e velocidade dos elementos mecânicos," explicou o professor Miguel Ángel Delgado, da Universidade de Huelva, na Espanha.
Isto foi possível pela adição de nanopartículas extraídas de várias argilas, que tornam o óleo responsivo a um campo elétrico, permitindo controlar o processo de fricção e desgaste de acordo com o perfil de uso da máquina ou motor.
Já existem lubrificantes "inteligentes" no mercado, mas eles normalmente são feitos com produtos químicos de alta toxicidade, como o sulfeto de molibdênio, além de o veículo principal ser óleo derivado de petróleo, que não é biodegradável.
Fluido eletroativo
Para criar o fluido eletroativo, a equipe adicionou nanopartículas de argilas da classe das montmorilonitas a óleos vegetais, como o óleo de rícino, extraído da mamona, e óleos de fritura usados.
Montmorilonitas são silicatos de alumínio, magnésio e cálcio hidratados, estruturados em camadas que escorregam facilmente umas contra as outras. Elas já são usadas como lubrificantes na indústria de perfuração, para ajudar a resfriar as brocas e retirar o material triturado. Mas aqui a equipe descobriu como tirar proveito não apenas de suas propriedades mecânicas, mas também das propriedades elétricas dos seus minerais.
A uma temperatura de 60 ºC, as nanopartículas de montmorilonita se dispersam naturalmente no óleo, com a homogeneidade obtida por agitação mecânica. Mas o passo fundamental para a criação do "óleo-gel" eletroativo está na aplicação de ultrassons, cujas vibrações geram forças internas que dispersam as nanopartículas na escala nanométrica.
Uma vez que o lubrificante é colocado no mecanismo de uma máquina, sua viscosidade é determinada em função de uma tensão elétrica controlada externamente. Isso ocorre porque a eletricidade polariza e organiza as nanopartículas no óleo.
"As propriedades dos lubrificantes devem ser adaptadas à atividade dos elementos mecânicos onde são utilizados. Por exemplo, um motor de carro não é o mesmo que um motor industrial. A temperatura, velocidade e carga a que estão sujeitos durante o seu funcionamento é totalmente diferente e por isso precisam de diferentes lubrificantes. O nosso biolubrificante adapta-se às mudanças das condições," explicou Moisés García, principal responsável pelo desenvolvimento o óleo inteligente.
Bibliografia:
Artigo: Electro-active control of the viscous flow and tribological performance of ecolubricants based on phyllosilicate clay minerals and castor oil
Autores: Moisés García-Morales, Samuel D. Fernández-Silva, Claudia Roman, Miguel A. Delgado
Revista: Applied Clay Science
DOI: 10.1016/j.clay.2020.105830
[Imagem: Fundación Descubre]: Biolubrificante inteligente se adapta ao atrito de cada máquina
Amostra do bio-óleo, produzido a partir da mamona e de argilas naturais.
