A História da Infusão a Vácuo

O blog já contou como foram desenvolvidos vários elementos importantes da construção em composites, incluindo as das fibras de vidro e carbono, além da resina poliéster e das construções sandwich. O processo de infusão a vácuo é outro tópico com uma história rica e interessante, centrada em um engenheiro francês chamado Henry Darcy. 

Henry Darcy foi o responsável por um dos mais audaciosos projetos de abastecimento de água na Europa no século XIX. Em tempo recorde, ele desviou uma fonte natural a 12 km de distância para um reservatório próximo de Dijon, sua cidade natal, utilizando um aqueduto natural que filtrava água por meio da gravidade.

A partir do reservatório, a água era distribuída por 120 hidrantes espalhados pela cidade de forma que nenhum cidadão tivesse que caminhar mais do que 50 metros para que pudesse ter acesso a água potável. Para entender o quanto o projeto era arrojado, é importante saber que em Paris as fontes eram distribuídas a mais de 300 metros uma das outras, na época.

A execução desse projeto foi incentivada por sua experiência crescendo na cidade, já que Darcy ficou doente por alguns anos em sua infância devido ao consumo da água putrefata que chegava até sua casa e causava surtos de cólera, tifo e uma série de outras doenças em toda população. Isso o fez ter uma profunda consciência social e prometer a seu irmão que faria tudo ao seu alcance para melhor o abastecimento de água do lugar em que nasceu.

Esse plano foi ameaçado com a morte de seu pai quando tinha apenas 14 anos. Ele quase teve que parar seus estudos, mas sua mãe se recusou a deixar isso acontecer e usou o fato de que Henry era um aluno brilhante para convencer a prefeitura da cidade a financiar sua educação.

Darcy então se graduou em engenharia civil pela École Polytechinique e aprofundou seus estudos em cálculo, mecânica dos sólidos e dos fluidos na École Nationale des Ponts et Chaussées em Paris, que tinha o objetivo de formar profissionais para promover o desenvolvimento da infraestrutura urbana da França. Isso forneceu as ferramentas que Darcy precisava para criar o projeto de abastecimento hídrico que foi referência não somente na França, mas em toda a Europa.

No fim de sua carreira e após ser reconhecido ao receber diversos prêmios dentro e fora de seu país, Henry Darcy dedicou-se a documentar todo o trabalho que havia executado em uma tese intitulada Les Fontaines Publiques de la Ville de Dijon. No apêndice D desse documento ele descrevia os experimentos que o ajudariam a formular a equação que governa o fluxo de um fluido através de um meio poroso.

Os experimentos encontraram a Lei de Darcy, que relaciona o tempo de saturação de um meio com determinada porosidade e permeabilidade com o a viscosidade do fluido e gradiente de pressão ao qual o sistema é submetido, como mostra a equação abaixo:

Por meio dessa descoberta, foi possível desenvolver e descobrir quais os parâmetros mais importantes no processo de infusão a vácuo, que funciona por meio da saturação de um meio de determinada porosidade e permeabilidade, sendo os tecidos e materiais de núcleo, com um fluido com determinada viscosidade, a resina termofixa. É a partir dela também que softwares modernos são capazes de calcular a velocidade da frente de resina em simulações de fluxo.

O livro Processo de Infusão a Vácuo em Composites traz mais detalhes sobre a história do aclamado engenheiro francês Henry Darcy e descreve com detalhes as variáveis da lei descoberta por ele no contexto da infusão a vácuo.