Bomba de metal lquido nunca se desgasta e nunca quebra

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Mecnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 26/11/2021

Bomba de metal l

A aplicao de pulsos eltricos (corrente alternada) faz com que uma gota de metal lquido mova-se dentro do seu invlucro circular (esquerda), impulsionando as substncias as serem bombeadas (direita).
[Imagem: Jialuo Han et al. – 10.1016/j.matt.2021.10.022]

Bombeamento com metal lquido

Mquinas impulsionadas por metal lquido podem acabar com os problemas de desgaste e manuteno de uma srie de equipamentos industriais, a comear pelos reatores de fluxo contnuo.

Foi o que demonstraram Jialuo Han e seus colegas da Universidade de Nova Gales do Sul, na Austrlia.

Embora ningum tenha ainda conseguido fabricar um Exterminador inteiro, os metais que so lquidos temperatura ambiente – como o glio e suas ligas – so materiais com diversas aplicaes devido s suas propriedades eltricas, trmicas e fludicas nicas.

O que Han fez foi criar um sistema de bombeamento feito unicamente com partes “moles”, essencialmente bombas de estado lquido que nunca iro se desgastar.

A tcnica tira proveito de um fenmeno conhecido como fluxo de Marangoni, um fluxo que se forma conforme as substncias lquidas circulam ao reator do ncleo de metal lquido, tudo controlado eletricamente.

Bomba de metal l

Prottipo em funcionamento do sistema de bombeamento sem peas mveis.
[Imagem: Jialuo Han et al. – 10.1016/j.matt.2021.10.022]

Reatores de fluxo que nunca param

O objetivo primrio da equipe usar as bombas lquidas para movimentar reagentes no interior de reatores de fluxo contnuo, equipamentos essenciais nas indstrias qumica e farmacutica.

Uma das questes tecnolgicas mais importantes nessa rea diz respeito aos componentes centrais desses reatores, que geralmente utilizam peas mveis, que podem ficar entupidas, comearem a vazar por desgaste ou simplesmente se quebrar, comprometendo a produtividade e a longevidade dos sistemas.

As bombas de metal lquido conseguem manter a mesma funcionalidade no tocante aos fluxos de lquidos dentro do reator, mas no se desgastam e nunca falham.

Mais do que servir como bomba, a gota de metal lquido desempenha um papel ativo, facilitando as reaes qumicas, simplificando o projeto do reator de fluxo.

“O prprio metal lquido pode produzir materiais espontaneamente em sua superfcie, e o material repelido para longe de sua superfcie com a aplicao de uma voltagem externa,” explicou Han.

Segundo a equipe, esta bomba sem partes mveis est pronta para ser fabricada em verses maiores e ser comercializada.

Bibliografia:

Artigo: Liquid metal enabled continuous flow reactor: a proof-of-concept
Autores: Jialuo Han, Mohannad Mayyas, Jianbo Tang, Maedehsadat Mousavi, Shuhada A. Idrus-Saidi, Shengxiang Cai, Zhenbang Cao, Yifang Wang, Junma Tang, Rouhollah Jalili, Anthony P. OMullane, Richard B. Kaner, Khashayar Khoshmanesh, Kourosh Kalantar-Zadeh
Revista: Matter
DOI: 10.1016/j.matt.2021.10.022

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