Estrutura Atómica de uma Liga

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PÓGUEO DÁVIDO (Guru da Tecnologia): Estanho; símbolo Sn; número atômico 50-50 prótons e 50 elétrons.

Estanho adicionado em pequenas quantidades ao cobre faz bronze, a primeira liga metálica feita pelo homem. O bronze ajudou a estimular o comércio global e, uma vez forjado em ferramentas e armas, desempenhou um papel determinante nos impérios da antiguidade. Bronze nomeou uma idade inteira da civilização humana. E ainda hoje, ainda anda por aí.

Esta é The Verdin Company, uma empresa familiar de 170 anos em Cincinnati, Ohio.

Estou aqui porque eles estão prestes a lançar vários sinos. Mesmo com todos os outros materiais modernos disponíveis, eles ainda escolhem o bronze. Eu quero saber porquê. Não apareceu nada melhor, depois de todos estes anos?

Ralph Jung oferece-se para fazer o caso do bronze.

RALPH JUNG (Bell Maker, The Verdin Company): Este é o nosso padrão que vamos usar para realmente fazer a forma na areia.

DAVID POGUE: Então isto parece um sino acabado. Isto não é um sino?

RALPH JUNG: Sim, parece. Este é apenas o padrão. Sim. É feito de alumínio, por isso é muito fácil de manusear.

DAVID POGUE: Bem, qual é o mal disso? O alumínio é bom: o alumínio não enferruja; o alumínio é leve.

RALPH JUNG: Tens razão. Não.

DAVID POGUE: Porque não fazes os sinos disto?

RALPH JUNG: Bem, o som. Não tem aquele anel duradouro. E apenas…

DAVID POGUE: Não gosta do som?

RALPH JUNG: Nem por isso. Soa um bocado estranho, também.

DAVID POGUE: Hey, muito obrigado, amigo.

RALPH JUNG: Bem, sabes.

DAVID POGUE: Eu pratiquei.

RALPH JUNG: Vamos mostrar-te como soa um sino verdadeiro.

DAVID POGUE: A qualidade do som depende da estrutura atómica do material. Em metais puros, os átomos são dispostos em filas e colunas ordenadas. Cada átomo abdica de alguns dos seus electrões para criar uma espécie de mar destas partículas carregadas ao acaso.

São estes electrões de fluxo livre que tornam os metais condutores. Quando colocadas num circuito, as partículas carregadas negativamente alinham-se e fluem como uma corrente eléctrica.

O mar de electrões também cria ligações flexíveis e metálicas entre os átomos. Em cobre, elas podem deslizar facilmente umas sobre as outras, o que as torna relativamente macias e fáceis de amassar, não adequadas para uma campainha. É por isso que Verdin usa material mais rígido.

RALPH JUNG: Então, vamos colocar isto aqui.

DAVID POGUE: Ralph coloca a forma numa manga circular de aço, depois preenche o espaço à sua volta com uma mistura de areia e epóxi, para suportar o calor escaldante do metal quente.

Quando esta empresa começou, utilizaram uma mistura de crina de cavalo, estrume e quase tudo o que pudesse manter uma forma sem queimar, mas o objectivo era o mesmo: criar uma forma oca que seguisse o perímetro interior e exterior do sino.

Após retirar o alumínio e juntar as duas metades, um espaço em forma de sino permanece no interior, pronto para aceitar o bronze fundido.

RALPH JUNG: E o que temos aqui, David, são os lingotes de bronze que usamos para colocar na fornalha. Como podes ver, eles têm um pouco de peso para eles.

DAVID POGUE: Sim, é como…

RALPH JUNG: Eles têm em média cerca de 20 libras. Isso é uma mistura, na verdade, de 80% de cobre e 20% de estanho. E o que nós temos aqui é o estanho em bruto. É assim que ela sai do chão. Isto é da Malásia.

DAVID POGUE: Ok.

RALPH JUNG: E nós temos um pedaço de cobre da forma como sai do chão. E isso é da África do Sul.

DAVID POGUE: Então, essa é a receita do bronze?

RALPH JUNG: Exactamente.

DAVID POGUE: Então, você tem cobre mais estanho é igual a bronze.

RALPH JUNG: É igual ao bronze, sim.

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PÓGUEO DÁVIDO: Porque é que não podia usar um desses metais sozinho? Porque não fazem sinos só de cobre?

RALPH JUNG: Se fosse só cobre, seria, antes de mais, demasiado macio, e não teríamos aquele som que queremos de um sino. Estanho com cobre dá-nos essa dureza.

DAVID POGUE: A adição de estanho ao cobre durante a fusão altera as propriedades do metal. Os maiores átomos de estanho restringem o movimento dos átomos de cobre, tornando o material mais duro.

Um golpe provoca a vibração dos átomos, mas o estanho impede-os de se moverem demasiado para fora de posição. O estanho é bom para um sino, mas apenas na proporção certa.

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