Nos últimos 50 anos, os fabricantes consideraram a fibra de carbono um material de sonho: embora as fibras individuais sejam mais finas do que um fio de cabelo humano, elas podem ser torcidas juntas e fundidas com um material de matriz para formar um composto leve que émais forte do que o aa§o, duas vezes tão ra­gido e um bom condutor de calor. E, ao contra¡rio dos metais, o material não racha com o tempo. Ele tem sido usado em uma ampla gama de aplicações, incluindo aeronaves e Espaçonaves, carros, edifa­cios, dispositivos médicos e equipamentos esportivos.

Mas a fibra de carbono tem uma grande desvantagem, disse o engenheiro da Husker, Yongfeng Lu, especialista em materiais de carbono. Sob temperaturas extremas - encontradas rotineiramente na indústria aeroespacial, por exemplo - a fibra de carbono se oxida, o que significa que reage com o oxigaªnio do ar e queima, assim como a madeira quando combinada com calor e oxigaªnio suficientes. A oxidação diminui rapidamente as qualidades ona­ricas da fibra de carbono, principalmente sua resistência.

"Um ponto fraco das fibras de carbono éque elas são queimadas facilmente se vocêtiver temperaturas altas o suficiente e oxigaªnio presente", disse Lu, professor de engenharia elanãtrica e de computação da Lott Distinguished University. "Se pudanãssemos torna¡-los não inflama¡veis, de modo que não queimem quando expostos ao fogo, isso seria emocionante."

Em um artigo recente publicado no PNAS , a equipe de Lu descreve um grande passo em direção a esse objetivo. Ele e seus colegas da Universidade de Nebraska osLincoln e do Instituto de Quí­mica da Matanãria Condensada de Bordeaux, na Frana§a, desenvolveram um manãtodo escalona¡vel de baixo custo para proteger a fibra de carbono contra a oxidação. A abordagem representa uma melhoria significativa em relação a outros processos de antioxidação que são trabalhosos, lentos e caros.

"Estamos tentando adicionar camadas superficiais que possam separar as fibras de carbono do oxigaªnio para que, mesmo sob altas temperaturas, elas não sejam queimadas", disse Lu. "As fibras de carbono podem ser usadas de várias maneiras - tecidas em tecidos e em partes de edifa­cios, aviaµes, equipamentos eletra´nicos - mas se forem inflama¡veis, isso representa um novo risco para o sistema e limita muito essas aplicações."

Para eliminar a inflamabilidade, a equipe de Lu desenvolveu um processo simples de uma única etapa que comea§a com a fusão de um sal que équimicamente muito semelhante ao sal de cozinha. Depois que os cristais de sal se tornam la­quidos, os pesquisadores adicionam pa³s de tita¢nio e cromo, que são conhecidos por resistir a altas temperaturas. As fibras de carbono são então adicionadas a  mistura.

Apa³s uma reação esponta¢nea, o processo produz um revestimento de três camadas - feito de carboneto de cromo e carboneto de tita¢nio - que serve como uma barreira contra a oxidação. O revestimento émulticamadas porque o tita¢nio e o cromo tem comportamentos e taxas de reação diferentes dentro do sal fundido, resultando em três camadas distintas de produto final. Este revestimento triplo confere proteção extra quando comparado a uma única camada.

Quando os pesquisadores avaliaram as fibras de carbono revestidas contra temperaturas extremas - cerca de 2.200 graus Fahrenheit - e condições ambientais extremas que simularam com uma chama de oxiacetileno, eles descobriram que o material de carbono manteve sua estrutura. Lu disse que o pra³ximo passo éidentificar o quanto a  prova de fogo as fibras revestidas são em comparação com suas contrapartes desprotegidas, e por quanto tempo elas podem reter suas propriedades mais valiosas sob condições extremas.

A equipe de Lu não éa primeira a explorar manãtodos de proteção das fibras de carbono contra a oxidação, mas se for bem-sucedida em mais testes, a abordagem seráa primeira com viabilidade em larga escala. Abordagens anteriores, como a deposição de vapor qua­mico, envolvem equipamentos caros, várias etapas e reações químicas que são difa­ceis de controlar. A abordagem do sal fundido contorna essas armadilhas usando materiais ba¡sicos e baratos que passam por um processo esponta¢neo a uma temperatura relativamente baixa de cerca de 1.800 graus Fahrenheit.

O processo também éra¡pido e limpo, pronto para uso industrial generalizado.

"Encontramos uma receita que pode formar três camadas em um aºnico estado", disse Lu. "Com um aºnico mergulho, podemos obter três camadas de revestimento."