No começo os carros tinham carrocerias feitas com chapas grossas e resistentes à impactos. Acreditava-se que era assim que um carro garantiria a segurança de seus ocupantes (carroceria dura e interior macio). Depois descobrimos que ficaríamos mais seguros e inteiros se a carroceria absorvesse os impactos de um acidente e se deformasse.
Aí descobrimos que as estruturas deformáveis só seriam realmente seguras se sua deformação fosse programada e então voltamos a usar estruturas robustas e ligeiramente mais pesadas. Só que isso refletiu no desempenho e no consumo de combustível e a solução foi construir monoblocos usando tipos diferentes de ligas de aço para obter leveza e resistência ao mesmo tempo.
Agora, os pesquisadores e engenheiros já estão de olho em um tipo de material ainda mais leve e mais resistente — e com várias outras propriedades ideais para a construção de carros: as espumas metálicas. Como seu nome sugere, as espumas metálicas são estruturas porosas de metal sólido — geralmente alumínio. Cerca de 85% do seu volume consiste de espaços vazios, o que as torna ultra-leves, porém resistentes devido à rigidez do metal.
Esse tipo de material não é novidade. Ele foi criado em 1968, mas até agora sua aplicação em larga escala sempre foi inviabilizada pela dificuldade de moldagem do material e pelo alto custo do ferramental necessário para isso. Até agora a liga líquida era agitada com o gás que forma os espaços vazios e solidificada em um formato padrão. Somente depois ela era modelada de acordo com a necessidade. Mas recentemente os engenheiros do Fraunhofer Institute e da Voith Engineering Services desenvolveram um processo mais barato para criar espumas metálicas de alumínio no qual elas são modeladas durante sua composição.
As vantagens da futura adoção de espumas metálicas nos automóveis são várias. A primeira delas é que elas são resistentes e leves devido à baixa densidade das ligas de alumínio (cada centímetro cúbico pesa entre 0,4 e 0,9 g). Mas elas também são resistentes ao fogo, não liberam fumaça tóxica, são totalmente recicláveis, têm alta capacidade de absorção de energia e são isolantes acústicos bastante eficientes. Assim, elas podem ser usadas para reforço estrutural (podem aumentar em até 10% a rigidez à torção) ao mesmo tempo que reduzem a transmissão de ruídos para o interior do carro, e ainda podem eliminar possíveis vibrações sem acrescentar muito peso.
Atualmente as espumas metálicas já são utilizadas em pequena escala nos carros — um dos exemplos é a minivan Volkswagen Sharan, que usa espuma de alumínio como reforço das colunas D (abaixo). Segundo o Fraunhofer Institute, que fornece a espuma à Volkswagen, a simples adoção do material nessas colunas reduz mais de 2 kg do peso do carro.
Mas esta é apenas uma das várias possibilidades de aplicação. Segundo outra fabricante de espuma de alumínio, a canadense Alusion, o material ainda pode ser usado no reforço do capô, nas barras de proteção lateral, nas “almas” dos para-choques, estrutura das soleiras, assoalho, estruturas internas dos bancos, parede corta fogo e até longarinas.
Se considerarmos que cada uma dessas partes do carro poderá ter seu peso reduzido de forma semelhante ao das colunas D mencionadas pela Fraunhofer, estamos falando de cerca de 20 kg a menos em um carro sem comprometimento da segurança e rigidez à torção. Isso sem contar as demais evoluções nas ligas de aço e polímeros plásticos como a fibra de carbono de baixo que a BMW pretende usar em suas rodas futuramente além de materiais sintéticos do acabamento.
