1. O que é metal espumado e alumínio espumado
Ao longo da história, a descoberta de espumas metálicas constitui um marco importante na revolução de todo o campo da engenharia de materiais. Uma espuma metálica é um material que consiste em uma estrutura metálica com um grande número de poros preenchidos por gases ao longo da estrutura. Os poros dessas espumas metálicas podem apresentar-se na forma de interconexões ou selos herméticos, conhecidos como espumas de células abertas e de células fechadas, respectivamente. Entre elas,espuma de alumínioé atualmente o metal de espuma com maior potencial de aplicação, sendo conhecido como “estrela metálica” devido a uma série de excelentes propriedades, como alta porosidade, baixa densidade, peso leve, alta resistência, boa compressão, boa absorção de impacto, boa absorção sonora e blindagem eletromagnética. “Estrela metálica”, amplamente utilizada em engenharia aeroespacial, manufatura e outros métodos de processamento no campo das ciências físicas.

Características estruturais da espuma de alumínio: (a) Espuma de alumínio de célula aberta; (b) Espuma de alumínio de célula fechada

2. Propriedades e aplicações deEspuma de alumínio
A espuma de alumínio é um metal com alta porosidade e estrutura porosa, cujos poros selados representam cerca de três quartos do volume total do material metálico, tornando-o muito leve. Além dessas propriedades, a espuma de alumínio possui impressionantes propriedades de absorção de energia e alta compressibilidade. Em relação à densidade, os pesquisadores descobriram que a maioria das amostras de espuma de alumínio tem uma densidade em torno de 0,4-1,2 g-cm-3. Além disso, a espuma de alumínio absorve o som, é reciclável e possui baixa condutividade térmica.

Estrutura parcial do porão resistente a impactos melhorada: 1 – pele superior; 2 –alumíniotreliça de espuma; 3 – pele inferior

No que diz respeito às aplicações, a blindagem eletromagnética, as propriedades leves e absorventes da espuma de alumínio a tornam uma candidata ideal para componentes usados ​​em dispositivos de fusão controlada, nas indústrias automotiva, aeroespacial e de construção, devido à sua capacidade de resistir a ambientes físicos extremos. Em dispositivos de fusão controlada, a espuma de alumínio de célula fechada é um excelente material de blindagem eletromagnética. Devido à interconexão do esqueleto da espuma de alumínio, que possui uma enorme área de superfície específica e uma boa capacidade de absorver e refletir ondas eletromagnéticas, vários tipos de perdas, como perdas por absorção e perdas por reflexão, ocorrem na espuma de alumínio, o que confere à espuma de alumínio excelentes propriedades de blindagem eletromagnética. E também foi descoberto que a eficácia da blindagem eletromagnética da espuma de alumínio diminui e depois aumenta com o aumento da frequência das ondas eletromagnéticas. Na indústria aeroespacial, a espuma de alumínio é usada como componente na fabricação de cones espaciais ou turbinas, o que é particularmente útil para reduzir o peso total dos componentes de aeronaves devido à baixa massa da espuma de alumínio. Além disso, como um excelente material de absorção de energia, a espuma de alumínio é utilizada na fabricação de amortecedores de naves espaciais, amortecedores de vibração e na base de cápsulas de retorno de naves espaciais, o que permite pousos seguros e protege os astronautas e o equipamento espacial. Ao absorver energia e amortecer as vibrações de forma eficaz, a espuma de alumínio pode garantir a segurança dos astronautas em caso de impacto com a nave espacial.
Na indústria automotiva, a espuma de alumínio ajuda a reduzir o número total de peças usadas na estrutura, tornando o processo de montagem mais eficiente, o que, em última análise, contribui para a redução de custos e o aprimoramento do desempenho. Atualmente, a espuma de alumínio é usada em barras de proteção, travessas e longarinas de portas em estruturas de carrocerias de veículos no mercado.

(a) Diagrama das partes localizadas da carroceria que absorvem energia. (b) Diagrama esquemático de um veículo de alumínioespumabarra de proteção.

Na indústria da construção, a principal utilização deespuma de alumínioserve como uma barreira protetora e resistente ao fogo contra ruídos intensos. Exemplos típicos de aplicações arquitetônicas de espuma de alumínio de célula fechada são a estação de metrô de Londres e a SOHO Revival Square em Xangai, onde os projetistas utilizaram grandes quantidades de espuma de alumínio para absorção sonora e isolamento.

(a) (b) Fotografias de espuma de alumínio usada no interior do SOHO Plaza, em Xangai; (c) Parede de absorção sonora composta de espuma de alumínio + cavidade metálica na estação Bermondsey, metrô de Londres.

3. Conclusão
A descoberta da espuma de alumínio é considerada uma conquista notável.Espuma de alumínioO material combina excelentes propriedades de blindagem eletromagnética, leveza, baixa densidade, amortecimento de vibrações e propriedades de absorção de energia, o que o torna amplamente aplicável em diversos setores atualmente. Curiosamente, a espuma de alumínio também é um produto ecologicamente correto que pode ser reciclado, o que significa que é um material sustentável que, espera-se, será utilizado em um grande número de aplicações industriais no futuro.