Materiais tradicionais e materiais avançados

Materiais tradicionais e materiais avançados

As transições da pedra para o bronze, e do bronze para o ferro foram

revolucionárias pelo seu impacto, mas foram relativamente lentas em termos

de escala de tempo.

As mudanças na inovação e na aplicação dos materiais ocorridas no

último meio século, entretanto, ocorreram em intervalos de tempo que foram

revolucionárias ao invés de evolucionárias.

A despeito disto, os materiais podem ser classificados em quatro níveis,

conforme o grau de conhecimento científico utilizado no seu desenvolvimento.

Esta classificação é apresentada abaixo:

I. Materiais naturais. Exemplos: madeira, couro, diamante, cobre, ligas ferrosas

provenientes de meteoritos e borracha.

II. Materiais desenvolvidos empiricamente. Exemplos: bronze, aço comum,

ferro fundido, cerâmicas sílico-aluminosas, vidro, cimento e concreto.

III. Materiais desenvolvidos com auxílio qualitativo de conhecimentos científicos,

isto é, as considerações científicas orientaram seus descobrimentos e a

interpretação qualitativa de suas propriedades. Exemplos: ligas mais antigas

de alumínio, de titânio e de magnésio, metal duro, aços inoxidáveis, aços

microligados, termoplásticos, termorígidos, elastômeros e ferritas.

IV. Materiais projetados (novos ou aperfeiçoados) quase que exclusivamente

a partir de conhecimentos científicos e cujas propriedades podem ser quantitativamente

previstas. Exemplos: semicondutores, materiais para reatores nucleares,

aços de ultra-alta resistência mecânica, materiais compósitos reforçados

com fibras, ligas com memória de forma e vidros metálicos.

Neste ponto deve-se destacar que velho ou novo nem sempre tem relação

direta com tradicional ou avançado. Por exemplo, um aço maraging,

contendo um total de cerca de 30% em vários elementos de liga e que após

sofisticados tratamentos termomecânicos, apresenta um limite de escoamento

acima de 3 GPa, é um material muito avançado, embora as ligas de ferro

tenham mais de 5 milênios de história. Por outro lado, a simples combinação

de dois ou três compostos exóticos raramente leva a um material avançado.

Finalmente, é importante destacar que o grau de conhecimento científico

empregado no desenvolvimento de um material tem efeito