PuzzleCoat
Revestimentos de baixo atrito à base de TMDs depositados por pulverização catódica com superfícies tipo puzzle texturizadas por laser
Desafio
O desenvolvimento de lubrificantes sólidos enfrenta um paradoxo fundamental: o compromisso entre durabilidade mecânica e redução de atrito. Embora os dicalcogenetos de metais de transição (TMD) ofereçam uma excelente lubricidade, a sua baixa resistência mecânica resulta num comportamento ao desgaste deficiente. As tentativas de reforçar estes materiais em matrizes duras criaram novos obstáculos, nomeadamente elevadas barreiras de ativação que exigem tensões de contacto intensas para desencadear a "auto-adaptação". Isto resulta em períodos de rodagem (running-in) excessivamente longos e numa falha total de lubrificação em aplicações de baixa tensão, como em contactos com borracha, onde a camada tribológica essencial nunca chega a formar-se.
Solução / Objetivo Principal
O objetivo principal deste projeto é desenvolver revestimentos de TMD autolubrificantes, estruturados por laser, capazes de minimizar o atrito e o desgaste em diversas condições de contacto, com foco particular em interfaces de baixa tensão com materiais macios (polímeros e elastómeros). Através da cristalização localizada induzida por laser, o projeto pretende contornar as barreiras de ativação mecânica, garantindo lubricidade instantânea sem comprometer a integridade estrutural da matriz. Esta abordagem interdisciplinar otimizará a interação laser-material para evitar a oxidação, criando uma superfície com "estrutura de puzzle" que responda diretamente ao desperdício energético global causado pelo atrito e desgaste.
Objetivos, Atividades e Resultados esperados / atingidos
Espera-se que o projeto resulte numa nova geração de revestimentos que alcancem um equilíbrio sinérgico entre elevada capacidade de carga e lubricidade imediata. Ao otimizar a cristalização por laser, a investigação produzirá superfícies onde zonas de TMD pré-definidas garantem baixo atrito desde o início do contacto, eliminando os longos períodos de rodagem. Além disso, os resultados deverão demonstrar um avanço significativo na tribologia de baixas tensões, permitindo uma lubrificação sólida eficaz em moldes de borracha e polímeros. Em última análise, estes revestimentos fornecerão uma alternativa escalável e ambientalmente conforme aos lubrificantes líquidos, contribuindo para a eficiência energética industrial.
Referência do projeto
COMPETE2030-FEDER-00796400Financiamento
Região de Intervenção
NacionalInvestimento Total
249.696,00Investimento do IPN
120.096,00Elegível Total
249.696,00Elegível do IPN
120.096,00Apoio Financeiro da UE - Total
212.241,60Apoio Financeiro da UE – IPN
102.081,60Apoio Financeiro Público Nacional – Total
37.454,40Apoio Financeiro Público Nacional – IPN
18.014,40Duração
36 MesesData de Início
2025-01-01Data de Fim
2027-12-31Data de Aprovação
2025-09-02Consórcio
Universidade de CoimbraInstituto Pedro Nunes
Palavras-chave
Revestimentos;Baixo atrito;
TMDs;
Superfícies Texturizadas.
