Empurre duas placas de metal.
Na Terra, eles ficam lá. Separar. Tedioso.
Coloque essas mesmas placas em órbita, pressione-as uma contra a outra e bam. Uma pedaço. Fundido. Permanente.
Parece ficção científica. É física.
O fenômeno é chamado de soldagem a frio.
Os engenheiros o odeiam há décadas. Por que isso acontece?
Sem oxigênio.
“Depois que o óxido é formado, acabou”, disse Julia Greer, cientista de materiais da Caltech.
Na Terra, o ar ataca o metal instantaneamente. O oxigênio adere à superfície, criando uma crosta microscópica. Um isolante. Uma barreira.
Por baixo, os átomos de uma rede metálica querem amigos.
Especificamente, eles querem compartilhar elétrons. Os átomos da superfície são solitários; eles têm laços apontando para o nada. Eles anseiam por contato.
Se essa pele de óxido permanecer firme, nada acontece.
Quebrar a pele?
Caos.
Esses elétrons da superfície não sabem a que lugar pertencem. Eles ficam na peça A? Mover para a peça B? Não importa. Eles começam a nadar além da fronteira.
Essencialmente, os metais esquecem que são objetos separados. Eles se tornam uma estrutura contínua.
Sven Bilén, engenheiro da Penn State, diz claramente: Eles compartilham os elétrons. Essa é a solda.
No espaço, a natureza quer ajudá-los.
A radiação solar e os raios cósmicos limpam as superfícies metálicas. O vácuo impede que o oxigênio forme novamente essa crosta protetora. Mesmo que a camada sobreviva ao lançamento, o espaço é implacável. Isso desnuda as coisas. Expõe os átomos. Prepara-os para se relacionarem.
Zachary Cordero, do MIT, diz que as superfícies não são lisas de qualquer maneira. No nível microscópico, o metal é uma paisagem irregular de pequenos picos e vales.
Deslizá-los juntos?
O atrito elimina esses picos. Quebra o óxido. Esmaga as colinas contra os vales.
“Você está formando laços metalúrgicos”, disse Cordero.
Contato verdadeiro. Intimidade atômica.
Por que alguém se importa?
Imagine uma porta. Ou uma antena parabólica.
Se as peças forem soldadas, você perde o navio.
“As coisas podem ficar presas no lugar”, alertou Cordero.
Fechamento das portas. As estruturas implantáveis congelam. Os parafusos se fundem às dobradiças tão completamente que você não consegue desparafusá-los sem derreter todo o conjunto.
Lembra da sonda Galileu?
Lançado em 1989. As vibrações durante a decolagem provavelmente sacudiram o óxido protetor das peças da antena.
Dois anos depois, os engenheiros tentaram desenrolar a antena de alto ganho em 1992. Ela mal se movia. Somente implantação parcial.
A missão mancou durante anos com dados de baixa resolução por causa da soldagem invisível no vácuo.
Alguns metais são piores que outros.
Ouro e platina recusam-se a oxidar naturalmente. Sempre.
Mesmo na Terra.
O ouro também é macio, o que o ajuda a se adaptar às superfícies correspondentes. É essencialmente uma isca para soldagem a frio.
Julia Greer chama isso de “notório”.
Você realmente quer um baseado banhado a ouro no espaço?
Provavelmente não.
Então, como podemos parar isso?
Engenheiros jogam na defesa.
- A anodização bloqueia uma camada de óxido artificial e mais resistente.
- Lubrificantes secos como dissulfito de molibdênio separam fisicamente as peças móveis. Mantenha os átomos separados.
- Misture e combine materiais. Combinar ouro com um metal centrado no corpo, como o molibdênio, funciona porque suas estruturas de empacotamento atômico não se alinham bem. Os átomos têm dificuldade em encontrar vizinhos na estrutura errada. Isso cria uma “barreira energética”, como diz Greer.
O teste é brutal.
Eles agitam o hardware nas mesas vibratórias. Faça-os passar por frio congelante e calor escaldante em câmaras de vácuo. Imite a tortura do espaço no solo para detectar as falhas antes da decolagem.
Funciona perfeitamente?
Bilén riu dessa ideia.
Os parafusos em seu laboratório se fundiram uma vez após uma simples movimentação pelo campus. Não é necessário espaço. Apenas uma câmara de vácuo e azar.
Eles tiveram que perfurá-los.
A soldagem a frio espera por cada erro. Acontece também na Terra: se o ar ficar rarefeito o suficiente, a superfície suficientemente limpa e a pressão correta.
Você pode revestir tudo.
Você pode isolar todas as juntas.
Mas no vazio profundo, o silêncio tende a unir as coisas. Permanentemente.
