Usando o fio SMA como um músculo mecânico do braço

Os solenóides são utilizados numa grande quantidade de aplicações na industria, em eletrodomésticos de todos os tipos, em eletrônica embarcada (automotiva, aeronaútica e náutica) além de muitas outros campos em que a eletrônica esteja presente. O solenoide é um dos mais importantes de todos os dispositivos eletromecânicos conhecidos. Aprenda neste artigo um pouco mais sobre os solenoides e onde eles são usados.

Existem diversas maneiras de se obter força mecânica a partir de energia elétrica. Os motores elétricos são consistem no exemplo mais conhecido disso, onde aproveitando-se o efeito magnético da corrente podemos criar forças capazes de mover um rotor.

Menos comuns são as formas que aproveitam propriedades de certos materiais como por exemplo as SMAs (Shape Alloy Memories) e os materiais piezoelétricos.

No primeiro caso podemos fabricar fios de certas ligas, como o Nitinol que mudam de forma quando percorridas por uma corrente produzindo uma considerável força mecânica neste processo. Os chamados "músculos elétricos" de robôs utilizam estas fibras, conforme exemplo da figura 1.

Usando um fio SMA como músculo de um braço mecânico.

Por outro lado, materiais com pripriedades piezoelétricas como certas cerâmicas, contraem-se ou dilatam-se de algumas partes por milhão quando submetidos a uma tensão elétrica e neste processo também podem produzir força mecânica. Com estes materiais podemos elaborar motores piezoelétricos, como o mostrado na figura 2, que encontra aplicações em eletrônica de precisão, principalmente onde se necessita de um grau de miniaturização extremo.

O movimento oscilatório da cerâmica pode ser usado para girar um eixo.

No entanto, baseado no velho princípio da produção da uma força mecânica a partir do campo magnético criado por uma corrente numa bobina existe um dispositivo de grande utilidade e que é encontrado numa infinidade de aplicações importantes: o solenóide.

É justamente deste dispositivo que vamos falar nas próximas linhas deste artigo.

O Solenóide

Uma bobina cilíndrica com as características mostradas na figura 3 recebe o nome de solenóide.