WEBVTT

00:00:06.791 --> 00:00:08.525
O aço e o plástico.

00:00:08.575 --> 00:00:10.863
Estes dois materiais são essenciais

00:00:10.893 --> 00:00:13.753
para muitas das nossas
infraestruturas e tecnologia.

00:00:13.753 --> 00:00:17.069
e têm um conjunto complementar
de forças e fraquezas.

00:00:17.129 --> 00:00:19.000
O aço é forte e rijo,

00:00:19.000 --> 00:00:21.139
mas difícil de modelar intrinsecamente,

00:00:21.139 --> 00:00:24.065
enquanto o plástico pode assumir
praticamente qualquer forma,

00:00:24.085 --> 00:00:26.042
mas é fraco e macio.

00:00:26.072 --> 00:00:28.474
Não seria bom se houvesse um material

00:00:28.514 --> 00:00:30.756
tão forte como o aço mais forte

00:00:30.796 --> 00:00:33.437
e tão maleável como o plástico?

00:00:33.727 --> 00:00:36.372
Muitos cientistas e tecnólogos

00:00:36.382 --> 00:00:39.329
estão entusiasmados com uma invenção
relativamente recente,

00:00:39.369 --> 00:00:41.209
chamada vidro metálico

00:00:41.239 --> 00:00:44.060
com as propriedades dos dois
e mais ainda.

00:00:44.290 --> 00:00:47.779
Os vidros metálicos têm um aspeto
brilhante e opaco como os metais

00:00:47.819 --> 00:00:51.210
e tal como os metais, são bons condutores
do calor e da eletricidade.

00:00:51.250 --> 00:00:53.870
Mas são mais fortes
do que a maior parte dos metais,

00:00:53.890 --> 00:00:56.341
o que significa que podem
aguentar muitas forças

00:00:56.371 --> 00:00:58.449
sem se dobrarem ou partirem,

00:00:58.449 --> 00:01:00.293
fazendo bisturis ultra afiados

00:01:00.323 --> 00:01:02.523
e estojos eletrónicos ultra fortes,

00:01:02.543 --> 00:01:05.309
dobradiças, parafusos,
e muitas outras coisas.

00:01:05.632 --> 00:01:08.359
Os vidros metálicos também têm
uma capacidade incrível

00:01:08.389 --> 00:01:10.755
de armazenar e libertar energia elástica,

00:01:10.775 --> 00:01:13.273
o que os torna perfeitos
para equipamento desportivo,

00:01:13.313 --> 00:01:16.688
como as raquetas de ténis,
tacos de golfe e esquis.

00:01:16.700 --> 00:01:18.459
São resistentes à corrosão

00:01:18.469 --> 00:01:22.475
e podem ser moldados em formas complexas
com superfícies espelhadas

00:01:22.505 --> 00:01:24.729
num único processo de moldagem.

00:01:24.749 --> 00:01:27.062
Apesar da sua resistência
à temperatura ambiente,

00:01:27.082 --> 00:01:29.632
se aumentarmos umas centenas
de graus Celsius,

00:01:29.642 --> 00:01:31.412
amolecem significativamente

00:01:31.442 --> 00:01:34.404
e podem ser deformados
em qualquer forma que quisermos.

00:01:34.424 --> 00:01:36.022
Arrefecendo-os depois,

00:01:36.032 --> 00:01:38.268
eles recuperam a sua resistência.

00:01:38.278 --> 00:01:41.286
De onde surgem todos estes
atributos espantosos?

00:01:41.316 --> 00:01:45.429
Na essência, têm a ver com a estrutura
atómica especial do vidro metálico.

00:01:45.639 --> 00:01:48.374
A maior parte dos metais
são cristalinos enquanto sólidos.

00:01:48.404 --> 00:01:52.498
Ou seja, se os ampliarmos o suficiente
para vermos os átomos individuais,

00:01:52.528 --> 00:01:56.304
eles estarão alinhados 
num padrão ordenado, repetitivo

00:01:56.304 --> 00:01:58.537
que se estende por todo o material.

00:01:58.587 --> 00:01:59.871
O gelo é cristalino

00:01:59.911 --> 00:02:01.274
tal como os diamantes

00:02:01.314 --> 00:02:02.349
e o sal.

00:02:02.369 --> 00:02:05.173
Se os aquecermos o suficiente
para os derretermos,

00:02:05.183 --> 00:02:07.985
os átomos podem soltar-se
livremente e moverem-se ao acaso

00:02:08.005 --> 00:02:09.890
mas, quando os arrefecemos,

00:02:09.910 --> 00:02:12.007
os átomos reorganizam-se,

00:02:12.017 --> 00:02:13.971
recuperando o cristal.

00:02:14.041 --> 00:02:17.069
E se pudéssemos arrefecer
um metal derretido tão depressa

00:02:17.079 --> 00:02:20.255
que os átomos não conseguissem
voltar a encontrar os seus lugares,

00:02:20.275 --> 00:02:22.414
de modo que o material
voltasse a ser sólido

00:02:22.434 --> 00:02:26.016
mas com uma estrutura interna
caótica, amorfa de um líquido?

00:02:26.206 --> 00:02:27.986
O vidro metálico é assim.

00:02:28.096 --> 00:02:31.579
Esta estrutura tem ainda o benefício
de não ter limites de grão

00:02:31.609 --> 00:02:33.572
que a maioria dos metais têm.

00:02:33.602 --> 00:02:37.004
São pontos fracos onde o material
é mais suscetível a fendas

00:02:37.034 --> 00:02:38.463
ou à corrosão.

00:02:38.783 --> 00:02:41.424
O primeiro vidro metálico
foi feito em 1960,

00:02:41.434 --> 00:02:43.394
a partir do ouro e do silício.

00:02:43.474 --> 00:02:44.927
Não foi fácil de fazer.

00:02:44.967 --> 00:02:47.755
Como os átomos dos metais
cristalizam muito rapidamente,

00:02:47.755 --> 00:02:51.345
os cientistas tiveram de arrefecer
a liga extremamente depressa,

00:02:51.405 --> 00:02:54.387
um milhão de graus Kelvin por segundo,

00:02:54.437 --> 00:02:57.836
disparando minúsculas gotas
em chapas de cobre frias

00:02:57.856 --> 00:03:00.257
ou fazendo girar fitas ultrafinas.

00:03:00.627 --> 00:03:02.640
Nessa época, os vidros metálicos

00:03:02.650 --> 00:03:05.440
só podiam ter dezenas
ou centenas de mícrons,

00:03:05.460 --> 00:03:08.687
o que era demasiado fino
para a maior parte de aplicações práticas.

00:03:08.707 --> 00:03:10.995
Desde então, os cientistas
conseguiram descobrir

00:03:11.015 --> 00:03:14.548
que, se misturassem vários metais
que se misturam entre si livremente

00:03:14.588 --> 00:03:17.019
mas não cristalizam facilmente,
quando juntos,

00:03:17.039 --> 00:03:19.911
normalmente porque têm dimensões
atómicas muito diferentes,

00:03:19.941 --> 00:03:22.715
a mistura cristaliza muito mais devagar.

00:03:22.735 --> 00:03:25.864
Isso significa que não é necessário
arrefecê-la tão depressa,

00:03:25.924 --> 00:03:27.656
e o material pode ser mais espesso,

00:03:27.696 --> 00:03:30.212
com centímetros em vez de mícrons.

00:03:30.232 --> 00:03:34.115
Estes materiais chamam-se
vidros metálicos densos, ou BMG.

00:03:34.805 --> 00:03:37.042
Se já há centenas de diferentes BMG,

00:03:37.102 --> 00:03:40.479
porque é que as nossas pontes
e automóveis não são feitos com eles?

00:03:40.529 --> 00:03:44.349
Muitos dos BMG atualmente disponíveis
são feitos de metais caros,

00:03:44.399 --> 00:03:46.377
como o paládio e o zircónio,

00:03:46.417 --> 00:03:48.262
e têm que ser extremamente puros

00:03:48.292 --> 00:03:51.514
porque quaisquer impurezas
podem provocar a cristalização.

00:03:51.564 --> 00:03:54.156
Por isso, um arranha-céus
ou um vaivém espacial

00:03:54.176 --> 00:03:56.606
feitos de BMG seriam
astronomicamente caros.

00:03:56.606 --> 00:03:58.076
E, apesar da sua resistência,

00:03:58.096 --> 00:04:02.209
ainda não são suficientemente rijos
para aplicações de grandes cargas.

00:04:02.239 --> 00:04:05.192
Quando as forças aumentam,
podem partir-se sem aviso prévio

00:04:05.232 --> 00:04:08.156
o que não é ideal para uma ponte,
por exemplo.

00:04:08.206 --> 00:04:12.065
Mas quando os engenheiros descobrirem
como fazer BMG com metais mais baratos,

00:04:12.175 --> 00:04:14.438
e como torná-los ainda mais resistentes,

00:04:14.468 --> 00:04:17.426
para estes super materiais
o céu é o limite.