Investigadores do Departamento de Engenharia Mecânica da Universidade de Aveiro estão a testar materiais celulares que, «por serem resistentes, mais leves e baratos e terem uma boa capacidade de absorção de energia, se podem apresentar como uma alternativa auspiciosa aos actuais sistemas de protecção de pessoas, veículos e edifícios».
A investigação «tem em vista a concepção de sistemas de protecção mais eficazes e a custos mais acessíveis» considerando a «constante ameaça de actos terroristas e o crime a aumentar nas ruas, o sentimento de insegurança tem vindo a crescer».
Os objectivos dos projectos da Divisão de Sistemas de Protecção (GRIDS-DAPS – Division of Armour & Protection Systems) do Centro de Tecnologia Mecânica e Automação da Universidade de Aveiro (TEMA) estão a desenvolver têm por fim «testar e implementar materiais novos em sistemas de protecção contra impactos balísticos e ondas de choque geradas por explosões. Aos novos materiais é exigido que sejam resistentes, mais leves e que possam ser usados em sistemas com espessura reduzida, para que se adaptem facilmente às especificidades exigidas pelas suas várias aplicações».
Filipe Teixeira-Dias, coordenador da equipa de cerca de 20 pessoas que estão a desenvolver os estudos diz que o trabalho usa «materiais celulares e porosos, alguns naturais outros de base metálica, que possam vir a ser implementados em sistemas de protecção pessoal, capacetes, coletes, protecção para veículos, armaduras e blindagens como uma maior capacidade de protecção e em edifícios ou outras infraestruturas».
Exemplificando, «num colete de protecção pessoal não podemos usar, por exemplo, sistemas pesados ou que tenham um volume grande. Tal iria impedir a flexibilidade e mobilidade desejadas. No entanto, não há nada que nos impeça de o utilizar num edifício ou num veículo de grande porte, uma vez que já não apresenta esse tipo de constrangimentos».
Um trabalho que passa, primeiramente, por conceber modelos que «permitam simular numericamente o comportamento dos materiais, cuja validação será concluída com a confrontação de dados experimentais. Estes resultados experimentais poderão vir a ser obtidos no laboratório do DAPS ou através de algumas das parcerias que o grupo mantém com entidades europeias», como explica o investigador.
Info UA «Há um percurso entre a parte experimental e a parte numérica para afinar o modelo numérico e tê-lo com a maior fiabilidade possível. No entanto, depois podemos realizar simulações, a um custo mais reduzido e com a necessária fiabilidade, ao nível da incorporação de materiais em edifícios e em veículos testando várias geometrias e analisando variações em parâmetros como a absorção de energia e a deformação».
A breve prazo, o DAPS pretende, ainda, fazer testes balísticos reais num equipamento que se está a instalar na UA. «Com este equipamento podemos construir uma amostra do alvo e colocá-lo à prova, disparando um projéctil real a uma velocidade real, testando experimentalmente a resistência dos materiais que pretendemos desenvolver».
Conhecida a composição, a estrutura e a resistência desses materiais, é chegada a altura de identificar a melhor estratégia de conjugação dos vários materiais que se adaptam às especificidades de uma aplicação final para conseguir níveis de absorção de energia significativos.
«Actualmente, as espumas metálicas já são incorporadas em veículos para absorver energia em caso de impacto. No entanto, estes materiais celulares, por si só, não são eficientes no fabrico de sistemas de protecção balística ou para proteger contra ondas de choque de explosões, exigindo uma combinação em camadas, com outros materiais», salienta o docente.
Neste sentido, conclui o investigador, «para além da concepção do modelo numérico e do estudo do comportamento dos materiais celulares, estão a decorrer alguns estudos para averiguar a melhor forma de fazer interagir os diferentes materiais e determinar quais os adesivos ou sistemas de ligação mais adequados a utilizar na ligação das diferentes camadas».
Ainda na área da protecção pessoal e para ir ao encontro de uma das principais preocupações em sistemas de protecção pessoal, o DAPS vai arrancar, muito em breve, com um novo estudo em torno dos capacetes militares».
