Com o rápido crescimento urbano dos últimos 100 anos, todas as cidades enfrentam desafios com o envelhecimento das infraestruturas, destacando a importância crescente do monitoramento dessas construções. “O que torna nosso material verdadeiramente inovador é sua operação sem necessidade de fonte de alimentação, equipamentos complexos ou monitoramento in loco, além de sua integração facilitada com a tecnologia da Internet das Coisas,” afirmou o professor Chao-Nan Xu, da Universidade de Tohoku, no Japão.
O material retém informações sobre o estresse mecânico por até cinco meses, simplificando o monitoramento e reduzindo os custos de inspeção. [Imagem: Tomoki Uchiyama]
As tecnologias para detecção de trincas e visualização de tensões têm se desenvolvido com o uso de materiais mecanoluminescentes, que emitem luz quando estimulados mecânica mente. No entanto, essa luminescência só é observada durante a estimulação, e informações sobre estímulos mecânicos passados não podem ser recuperadas sem monitoramento contínuo por câmeras.
Para superar essa limitação, pesquisadores têm explorado a combinação de materiais mecanoluminescentes com materiais fotossensíveis. Esses sistemas permitem que o material emita luz em resposta ao estresse mecânico, e essa luz pode ser preservada e analisada posteriormente para reconstruir o histórico de tensão. No entanto, essas soluções frequentemente exigem estruturas complexas, têm reações escuras e a gravação dos eventos não é durável.
Tomoki Uchiyama desenvolveu uma alternativa promissora, o material LNNO (Li0,12Na0,88NbO3), uma mistura de lítio, sódio e óxido de nióbio dopado com praseodímio (Pr). Apesar da sua complexidade química, o material pode ser sintetizado de maneira simples e ecologicamente sustentável. Além de ser mecanoluminescente, o LNNO possui a capacidade de registrar eventos de estresse passados, permitindo recuperar informações sobre tensões anteriores.
Para isso, o material é aplicado como um revestimento na superfície de um objeto. Ao iluminar o material com uma lanterna, o brilho produzido pode ser medido usando câmeras ou sensores de luz. Testes mostraram que a imagem do brilho residual está em concordância quantitativa com os resultados obtidos pela análise de elementos finitos. Além disso, o material retém essas informações de estresse por até cinco meses. “Esperamos que nossas descobertas ajudem a enfrentar a escassez de mão de obra no diagnóstico estrutural e reduzam os custos associados,” afirmou Xu. Fonte: https://engenhariae.com.br/