Olá, caros leitores!

No texto desta semana estaremos tirando uma dúvida de uma leitora, que gostaria de saber como o airbag de um automóvel funciona! Para nos ajudar a responder, contaremos com a colaboração da professora de Química Alda, e de alguns de seus alunos do curso de Biotecnologia!

Jack Responde: Como funciona o airbag de um automóvel?

Por Cyele Francini Moura de Sousa Ramos, Isadora Silva Adriano, Kawan Araújo Santana, Lucas Santos Oliveira e Alda Ernestina dos Santos (alda.santos@ifmg.edu.br)

O airbag é um mecanismo de segurança desenvolvido com intuito de proteger os passageiros de impactos provocados por acidentes no trânsito. Os airbags consistem em bolsas comprimidas instaladas em locais estratégicos do automóvel que tendem a ser mais afetados em caso de colisão, como lateral, frente e teto do veículo. Esse dispositivo tem por finalidade impedir que, em eventualidades no trânsito, as pessoas sejam arremessadas contra superfícies rígidas ou até mesmo para fora do automóvel, evitando ou amenizando as consequências de um acidente.

O primeiro protótipo de airbag foi criado na década de 50 pelo engenheiro da marinha dos Estados Unidos John Hetrick, inspirado por uma situação de emergência familiar, onde utilizou um sistema de ar comprimido para inflar um cobertor de segurança. Em 1971, o engenheiro alemão Walter Linderer patenteou um sistema de airbag acionado por um sensor de desaceleração, sistema este que empregava um gerador de gás para inflar rapidamente “uma bolsa de ar” em caso de colisão, protegendo motorista e passageiro.

Desde 2014, os airbags frontais instalados no volante e no painel em frente ao passageiro dianteiro são obrigatórios para os veículos fabricados no Brasil. Desde então, tal mecanismo tem prevenido muitas mortes e ferimentos em decorrência de acidentes de trânsito.

Mas afinal, como funciona um airbag?

Um airbag apresenta três componentes principais: a bolsa, um sensor de colisão e um sistema de enchimento. A bolsa é fabricada em náilon e fica dobrada em um compartimento especial. O sensor de colisão é composto por um acelerômetro e um circuito integrado, que detectam as variações de velocidade. Ele é programado para ignorar pequenas diminuições de velocidade. Entretanto, se a desaceleração for muito grande, uma velocidade acima de 16 km/h, o sensor envia um sinal para inflar a bolsa. O sistema de enchimento da bolsa é constituído por uma resistência elétrica e por uma mistura de três substâncias: azida de sódio (NaN₃), nitrato de potássio (KNO₃) e dióxido de silício (SiO₂).

Quando ocorre a colisão, o sensor emite uma corrente elétrica que leva ao aquecimento da resistência do sistema de enchimento a uma temperatura de 300°C, provocando a decomposição da azida de sódio, produzindo sódio metálico (Na) e nitrogênio gasoso (N₂).

Em uma segunda etapa, o sódio produzido reage prontamente com o nitrato de potássio (KNO₃), produzindo mais gás nitrogênio e óxidos metálicos, que são neutralizados pela reação com o dióxido de silício, formando vidro em pó, que é filtrado e fica retido na câmara de reação. A grande quantidade de gás nitrogênio liberada devido às duas reações faz a bolsa de ar inflar.

Imediatamente após o seu enchimento, o airbag começa a esvaziar, pois o nitrogênio escapa por pequenos orifícios que existem na bolsa, impedindo que a vítima sufoque. Assim como o nitrogênio formado pela reação química, o pó branco liberado após a explosão de um airbag não apresenta perigo algum. É apenas amido ou talco, usados para proteger o saco de náilon durante o armazenamento. Vale ressaltar que todas essas reações ocorrem em frações de milésimos de segundos, ou seja, a tempo suficiente de proteger a vítima imediatamente à colisão.

Figura 1 – Representação dos mecanismos de um airbag.
Fonte: http://www.petquimica.ufc.br/o-que-acontece-no-interior-de-um-airbag/