Aplicação da microusinagem (Miniaturização) nas artes plásticas – A obra de Mykola Syadristy

Este trabalho tem o objetivo de apresentar a aplicação da microusinagem em uma visão diferente da pesquisa e ciência realizada no dia a dia. 1. INTRODUÇÃO No início de 1900, Frederick Winslow Taylor, com a descoberta do aço rápido, determinou um passo marcante no desenvolvimento tecnológico da usinagem. Assim, abriu, sem saber, o caminho para a futura microusinagem. Hatfield (1900), em seu artigo, publicou dados sobre o novo material da ferramenta de Taylor e afirmou que a velocidade de corte foi aumentada de 3 m/min a 5 m/min para 30 m/min a 35 m/min, enquanto a taxa de metal removido/ hora aumentou de 14,1 kg para 62,3 kg. Este novo aço rápido (denominado aço Mushet) foi utilizado usinando, sem danos, por 15 min em metal, resultando na destruição da ferramenta em 22 s. Essas conquistas não precisam de mais comentários a partir de um ponto de vista técnico. A ideia de máquinas em miniatura é muitas vezes atribuída, primeiramente, a Richard Feynman, que fez uma apresentação influente sobre o tema em 1959 (Feynman, 1992). Em sua palestra, Richard Feynman quase antecipou a tecnologia que se tornou sinônimo de miniaturização. Alting et al. (2003) e Hessel et al. (2005) dizem que a miniaturização é uma tendência recente nas ciências da vida, bem como em tecnologias de microusinagem. O objetivo deste trabalho é apresentar a aplicação da microusinagem em uma PESQUISA E DESENVOLVIMENTO Por: Maksym Ziberov* Este trabalho tem o objetivo de apresentar a aplicação da microusinagem em uma visão diferente da pesquisa e ciência realizada no dia a dia. visão diferente, demostrando o trabalho de Mykola Syadristy em uma abordagem que ultrapassa a pesquisa e ciência do dia a dia para uma visão artística. 2. ARTES PLÁSTICAS A arte de miniaturas é tão antiga quanto a civilização humana. As civilizações mais antigas do mundo deixaram grandes monumentos esculpidos em rochas inteiras. Um antigo provérbio diz: “Todo mundo tem medo do tempo, mas o tempo tem medo das pirâmides”. Atualmente, existem diversos museus de miniatura com dimensões que não excedem um grão de arroz. A área da engenharia (por exemplo, microusinagem) é usada não só na ciência e na pesquisa, mas também na arte. Um exemplo disso são as obras do ucraniano Mykola Syadristy que, em 1969, produziu o menor tabuleiro de xadrez do mundo juntamente com as peças. O jogo de xadrez está localizado em uma seção de um fio de cabelo humano. O diâmetro médio das peças do xadrez é de 14 μm. O menor produto fabricado por mãos de humanos é um peão de xadrez (fig. 1), feito por Mykola Syadristy, alguns microrganismos são maiores do que esta peça. O volume dessa peça é mais de 3×106 vezes menor que uma semente de papoula e o diâmetro da base da peça apresenta 6 μm, altura de 8 μm e diâmetro da parte superior da coluna de 2 μm. Outro trabalho realizado por esse pesquisador foi um fio de cabelo perfurado longitudinalmente e polido por dentro e por fora até ficar transparente (fig. 3-a). Dentro desse fio de cabelo foi colocada uma rosa de diâmetro 50 μm. A figura 2 apresenta o processo de furacão de um fio de cabelo. Em fevereiro de 2016, o autor do presente artigo conversou pessoalmente com Mykola Syadristy para entender quais ferramentas foram utilizadas para fazer todas essas obras no século XX. Syadristy que revelou que todas as ferramentas foram feitas manualmente por ele. Algumas empresas que fabricam ferramentas para microusinagem apresentam microbrocas com diâmetro de aproximadamente é 100 μm, enquanto Mykola Syadristy a pouco menos de meio século atrás, sem as atuais tecnologias, produziu ferramentas com menor diâmetro. A seguir são apresentadas algumas obras em metal e outros materiais feitas pela Mykola Syadristy: • A composição é feita de ouro e colocada sobre um grão de açúcar (fig. 3-b). • A mola espiral tirada de um relógio miniatura é apresentada junto à figura- -homem feita de ouro com espessura de 5 μm (fig. 3-c). • O comprimento do navio da fragata é 3,5 mm e as cordas têm espessura de 3 μm (fig. 3-d). O modelo é feito em ouro, platina e vidro, contendo 337 detalhes. Este trabalho demonstra os diversos métodos de processamento do material, a instalação e o nível inatingível para meios técnicos modernos. • O modelo de fábrica de cerveja com operário é feito de ouro, platina e colocada no meio de uma semente de cevada (fig. 3-e). Essa composição apresenta 137 detalhes. • Modelo de moinho de vento de ouro, com altura de 1,8 mm, foi posicionado na metade de uma semente de papoula (fi g. 3-f). A composição consiste em 203 partes. • A ferradura de pulga com 3 pregos é feito de ouro (fi g. 3-g) e colocadas em uma pulga de verdade. Esta é uma das primeiras obras do pesquisador. • Outra obra incrível é o menor motor elétrico do mundo que funciona (fi g. 3-h), seu volume de 1/20 mm3 é comparado com o tamanho de uma formiga. O motor é cerca de 20 vezes menor do que uma semente de papoula. Em 1967, está obra-prima foi mostrada na Exposição Internacional – 67, em Montreal, Canadá. • Na fi gura (3-i) é apresentada a composição feita de ouro e colocadas dentro de uma agulha comum. A seta e a corda do arco de 0,2 μm são aproximadamente 400 vezes menores do que um fio de cabelo humano. O pesquisador publicou dois livros apresentando seus trabalhos e abordando as técnicas utilizadas. Outras informações são encontradas nestas referências (Syadristy, 1966 e 1969). 3. CONCLUSÕES Essa arte amplia a visão sobre a capacidade humana e traz um novo olhar sobre as profissões modernas, as quais são necessárias operações delicadas e precisas para diversos fins. As miniaturas refletem o atual nível de processamento de vários materiais e, portanto, o grau de conhecimento das suas propriedades. As miniaturas falam ainda sobre a cultura do trabalho humano e, portanto, a cultura do pensamento criativo. 4. REFERÊNCIAS Alting, L.; Kimura, F.; Hansen, H. N.; Bissacco, G., 2003, Micro Engineering. CIRP Annals - Manufacturing Technology. v. 52, p. 635-657. Feynman, R. P., 1992, There’s Plenty of Room at the Bottom. Journal of Microelectromechanical Systems. v. 1, n. 1, p. 60-66. Hatfield, H. R., 1900, The Taylor White Process for Tool Steel. Journal of Political Economy. v. 8, n. 4, p. 538-539. Hessel, V.; Lowe, H.; Schonfeld, F., 2005, Micromixers - a review on passive and active mixing principles. Chemical Engineering Science. v. 60, n. 8-9, p. 2479-2501. Syadristy, M. 1966, É difícil ferrar uma pulga. Editora «Karpaty» Uzhgorod, 130p., (título traduzido do idioma original “Трудно подковать блоху”). Syadristy, M., 1969, Segredos de microtecnologia. Editora «Karpaty» Uzhgorod, 161p., (título traduzido do idioma original “Тайны микротехники”). 5. AGRADECIMENTOS O autor agradece ao Programa de Pós- -Graduação em Engenharia Mecânica da UFU, às agências de fomento CAPES, CNPq e FAPEMIG. Agradecemos também à comissão organizadora do XX Colóquio de Usinagem 2016. *O autor é o único responsável pela informação incluída neste trabalho.

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