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12/Fev/2022 - 21:25:42
O desenvolvimento da humanidade e dos metais �?? do bronze às superligas
RedaçãoJOÃO OCTÃVIO CAMILLO DE MARTINI
Os primeiros metais a serem descobertos foram o ouro, cobre e prata - únicos metais que são encontrados em sua forma metálica (pura, isolada de demais elementos) - por volta de 5000 A.C. Por serem dúcteis e maleáveis, foram usados para a fabricação das primeiras ferramentas, proporcionando um grande avanço na experiência dos povos que antes dependiam de ferramentas de pedra e madeira. Justamente por serem maleáveis, sua resistência era baixa. Foi com a descoberta acidental (assim como diversos avanços na ciência) da mistura entre cobre e estanho que surgiu o bronze, a primeira liga metálica, que possuía mais resistência que o cobre puro, estimulando novas tecnologias.
A era do Bronze foi essencial, mas tão rápida (1500 anos) quanto a do Cobre. Por volta de 1400 A.C., formas de reduzir o ferro (separar o metal do oxigênio, já que é encontrado em forma de óxido, principalmente como hematita) permitiram que um novo material, com mais resistência e dureza, fosse utilizado para fabricar novas e mais duráveis ferramentas, tornando o bronze obsoleto. Por um tempo, o ferro foi mais valioso que o ouro, visto a importância do metal para o desenvolvimento das civilizações. Ainda assim, havia desafios. Alcançar a temperatura para obter o ferro (1100 ºC) não era o bastante, já que essa temperatura ainda é abaixo da fusão do metal (1600 ºC), o que limitava a conformação de peças com estruturas e design mais robustos.
Foi somente quase três milênios depois (em 1500 D.C.), com a criação do alto-forno que foi possível alcançar a temperatura de fusão do aço e dar início à fundição desse metal, o que destravou um dos maiores avanços tecnológicos. Nos anos 1700 e 1800 diversos outros metais foram descobertos, como platina, cobalto, níquel, titânio, zinco, alumínio, magnésio e urânio. Junto com eles, vieram a borracha vulcanizada, inventada por Charles Goodyear, e o concreto armado (combinação de concreto com ferro). Pontes, prédios, ferrovias, carros e muito mais só foram realizações possíveis devido à utilização do ferro.
Para a população do início do século XIX, tudo aquilo já parecia demais. Até que em 1856, foi descoberto que a adição de pequenas quantidades de carbono no ferro o transformava em algo ainda maior, mais resistente e barato. Foi o início da era do aço - que talvez ainda não tenha acabado. Novamente, uma liga metálica toma o espaço de um metal, e mostra que sozinhos somos limitados. Além do seu papel estrutural, o aço se tornou essencial no desenvolvimento da indústria química, petroleira, nuclear e também aeronáutica.
Mas o aço não foi responsável por tudo. O surgimento de ligas leves (à base de alumínio, titânio e magnésio) possibilitou que o mesmo desempenho estrutural fosse alcançado só que com menor massa de material, essencial para economia de combustível de automóveis e aeronaves. Super-ligas de níquel foram fundamentais para o maior desempenho das turbinas de aviões, com boas propriedades a altas temperaturas. Implantes ortopédicos podem ser fabricadas de aço (no caso, o inoxidável, que possui grandes quantidades de níquel e cromo), mas não superam a resistência, durabilidade e biocompatibilidade das ligas de titânio.
Ao mesmo tempo que os polímeros - mais baratos e mais leves - tomam o espaço de aplicações tipicamente metálicas, surgem novos desafios da ciência que podem demandar ainda mais do grupo que representa quase dois terços da tabela periódica. Como aumentar sua reciclabilidade? Qual será seu papel no contínuo desenvolvimento da indústria aeroespacial ou de semicondutores? E na medicina?
Perguntas ainda sem respostas, mas é difícil imaginar que após 7000 anos vamos nos separar dos metais.