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Físicos da ANU estão usando lasers para dar uma repaginada na Sydney Harbour Bridge

Três físicos com óculos de laser

Físicos da ANU estão dando à Sydney Harbour Bridge uma reforma a laser para que ela possa se orgulhar das gerações futuras.

Rebeka Selmeczki

Oficial Sênior de Mídia e Comunicações

Se você já entrou em uma loja que vende produtos australianos, deve ter notado um dos símbolos mais emblemáticos do país, a Sydney Harbour Bridge, estampada em roupas e copos de shot.

O arco de metal de 92 anos, que em seus primeiros dias era chamado de “Pulmão de Ferro”, pois era visto como um acelerador da prosperidade econômica da cidade, suporta o peso de mais de 480 trens e 160.000 veículos rodoviários todos os dias.

Mas carregar tudo isso nas costas significa que o ícone corre um risco significativo de degradação. Manter “o cabide” com aparência nova e conservar cada seção de sua estrutura intrincada é uma tarefa colossal.

Mas agora, graças aos físicos da Universidade Nacional Australiana (ANU), a ponte tombada como patrimônio histórico continuará sendo uma atração de destaque no horizonte de Sydney por muitas gerações.

O professor Andrei Rode e o professor Stephen Madden da ANU Research School of Physics estão comprometidos em preservar a beleza, o caráter e a integridade da ponte. Os físicos fazem parte de um grupo que foi encarregado de desenvolver um novo método de limpeza usando lasers poderosos e ultrarrápidos.

O projeto é um empreendimento colaborativo entre a ANU, a Universidade de Sydney, a Universidade de Canberra, a Organização Australiana de Ciência e Tecnologia Nuclear e a Transport New South Wales.

“Quando você sobe lá, você para de olhar a vista e realmente começa a apreciar a engenharia da ponte e a conexão histórica com os engenheiros do passado”, diz Madden.

“Somos os zeladores que levam isso adiante para que as próximas gerações se maravilhem.”

A estudante de Engenharia Civil da ANU, Jade Tu, analisa um pequeno pedaço da Sydney Harbour Bridge. Foto: Dave Fanner/ANU

Quadratura de um círculo

O trabalho atual de conservação da ponte envolve a limpeza com jato de areia da sujeira, dos produtos de corrosão e erosão, da tinta degradada existente e a aplicação de nova tinta para proteger a estrutura da ponte.

Um dos quebra-cabeças enfrentados pelos físicos era encontrar uma maneira de limpar mais de sete quilômetros de túneis muito confinados, inacessíveis aos humanos e onde o jateamento de areia simplesmente não é possível.

“É necessário um esforço gigantesco para cuidar da ponte, grande parte do qual envolve limpar a tinta e as pedras e substituir a tinta velha e danificada”, diz Rode.

“O interior do arco não recebe manutenção desde que a ponte foi construída há mais de 90 anos e precisa urgentemente de restauração.”

A equipe desenvolveu uma nova abordagem baseada em laser usando técnicas de ponta para lidar com grandes áreas de tinta degradada, metal corroído e pedras incrustadas de sujeira.

“Lasers potentes de pulso ultracurto podem ser usados ​​para limpeza, gerando o mínimo de poeira e desperdício”, diz Rode.

Enfrentando o desafio

Os pesquisadores desenvolveram um novo processo que usa lasers de pulso ultracurto potentes para remover rapidamente camadas espessas de tinta sem danos detectáveis ​​em superfícies de metal e pedra.

Embora a remoção de tinta com lasers de onda contínua e pulsados ​​de nanossegundos já exista há muitos anos, esses sistemas depositam muito calor nas superfícies limpas, elevando a temperatura a tal ponto que geralmente derretem a superfície do aço.

Pulsos de laser ultracurtos na faixa de femtossegundos — um milhão de vezes mais curtos que os pulsos de nanossegundos — são tão curtos que não deixam tempo para uma onda de calor se propagar no material.

“[The laser pulse is] aproximadamente a produção de uma usina elétrica inteira aplicada em menos de um milésimo de bilionésimo de segundo”, diz Madden.

Isso é tão rápido que a energia “evapora instantaneamente” as camadas superficiais, deixando a estrutura metálica subjacente intacta e fria.

Madden diz que, embora os pesquisadores tenham alcançado o que pretendiam quando se tratou de manter um ícone de Sydney limpo, benefícios adicionais surgiram durante o projeto.

“Por meio desse novo processo, reduzimos o consumo de energia e, ao mesmo tempo, somos competitivos em termos econômicos e de tempo com tecnologias de limpeza em escala industrial estabelecidas, como o jateamento de areia”, diz ele.

“Nosso método também se baseia amplamente em pesquisas de física fundamental realizadas na ANU há mais de uma década.”

Água de baixo da ponte

Depois de passar cinco anos desenvolvendo tecnologia de limpeza a laser para preservar a integridade de nossa ponte, Rode diz que sua abordagem de conservação e restauração também pode ser aplicada a outros setores, incluindo as indústrias aeroespacial, automotiva e marítima.

Com mais de 270.000 pontes de aço nos Estados Unidos, Europa e Japão precisando de manutenção contínua e um mercado global de jateamento abrasivo avaliado em US$ 11 bilhões, a tecnologia de limpeza a laser em larga escala pode transformar o futuro da manutenção de infraestrutura global.

“A nova técnica tem aplicações que vão muito além dos processos industriais”, diz Rode.

“Por exemplo, também provou ser um método econômico para limpar a contaminação e restaurar a beleza de tesouros arquitetônicos e culturais históricos.”

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