MATERIAIS METROLÓGICOS
MATERIAIS METROLÓGICOS
Nem só de conceitos se faz a Metrologia
Há materiais, sobretudo substâncias e elementos químicos, que têm papel de relevo em Metrologia. Contudo, o vazio, a ausência de materiais, tem também um papel relevante na Metrologia, por exemplo, na definição da velocidade limite – a velocidade da luz –, em Física.
A água pura (uma raridade laboratorial), o mercúrio, um metal (que é líquido acima de 234,32 K, ou, acima de –38,83 °C, isto é, a temperaturas ambiente correntes na maior parte dos países e locais onde são feitas medições) e a platina são exemplos de uma substância (a água) e de dois elementos químicos (o mercúrio e a platina) com representação assinalável em Metrologia.
Mas há materiais inesperados em Metrologia – como o cabelo, usado em higrómetros –, mais propriamente em Tecnologia Metrológica.
O césio (símbolo químico, Cs) é o elemento que serve de base à definição do segundo (s, a unidade de tempo do SI).
O mercúrio (símbolo químico, Hg) é/era usado, por exemplo, em termómetros, barómetros, manómetros e esfigmomanómetros, além de constituir a base de uma unidade de pressão: o mm Hg (milímetro de mercúrio).
E a água serve também para a definição da unidade de pressão cm H2O.
A água (pura) é usada, por exemplo, na definição da escala (de temperaturas) Celsius e do grau Celsius. Era usada ainda na definição de litro [hoje, uma designação alternativa de decímetro cúbico (dm3)].
A platina (símbolo químico, Pt) era usada (a 90%), juntamente com o irídio – símbolo químico, Ir –, a 10%, no padrão do metro; e, de igual modo, usada (a 90%), juntamente com o irídio (a 10%) no padrão do quilograma*, aliás, kilograma (símbolo SI, kg), entretanto tornado obsoleto (pela definição em vigor proposta em 20 de maio de 2019).
Mas há outros materiais com papel relevante em Metrologia.
O quartzo, que exibe de modo assinalável, consistente e regular o efeito piezoelétrico – a carga elétrica gerada pela submissão dos cristais a compressão mecânica é proporcional à força aplicada –, constitui uma presença em quase todos os relógios atuais e todos os dispositivos digitais que não dispensam um gerador confiável de “ritmos” (vibrações, oscilações, flutuações); uma presença atualmente incontornável em muitos dispositivos metrológicos.
Diamante e rútilo, pelas suas durezas e baixas deformabilidades são usados em variados palpadores de sistemas de medição.
Os materiais para instrumentos de medição são um fator primordial nos casos em que se deseja, por exemplo, que os mesmos não sejam (muito) sensíveis à variação da temperatura (exibindo baixos coeficientes de dilatação/contração).
O ideal seria que, entre muitos outros, paquímetros, micrómetros e batímetros fossem construídos com materiais de coeficientes de dilatação/contração de valor nulo.
* Antigamente, alguns padrões eram feitos de pedra (por exemplo, granito, um material altamente estabilizado – em processo de estabilização durante milhões de anos – do ponto de vista dimensional e do ponto de vista das transformações metaestáveis/metastáveis (de efeitos muito significativos e comuns nos materiais artificiais como, por exemplo, algumas ligas metálicas).
Também era usado o bronze e outras ligas de cobre – pela sua relativa estabilidade química – em instrumentos e em pesos e medidas.
2020‑02‑13
