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Inovao: Pesquisadores brasileiros desenvolvem

novos polmeros

April 23, 2012 by Inovao & MarketingFiled underNoticia

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Alm de aplicaes em reas como medicina e meio ambiente, sistemas polimricos nanoestruturados podemajudar a baratear no futuro o material utilizado nas sacolinhas

A substituio das sacolasplsticas tradicionaispor sacolas de polmeros biodegradveis colocou novamente emdiscusso a necessidade de diminuir os impactos do descarte desse tipo de material no meio ambiente. Porm,essa troca ainda esbarra no alto custo dos poucos tipos de polmeros que so degradados em poucos anos pelaao de microrganismos e agentes naturais (biodegradveis) enquanto a decomposio dos polmeros

convencionais leva sculos.

Uma nova categoria de materiais polimricos, que so desenvolvidos por pesquisadores da Universidade Federalde So Carlos (UFSCar), pode, entre outras faanhas, ajudar a baratear os polmeros biodegradveis disponveisatualmente no mercado, alm de dar origem a diversas solues nas reas da medicina e ambiente.

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Possibilidades de desenvolvimento desses novos materiais, denominados sistemas polimricosnanoestruturados, foram apresentadas na First So Carlos School of Advanced Studies in Materials Science andEngineering (SanCAS-MSE) Primeira Escola So Carlos de Estudos Avanados em Engenharia e Cinciasdos Materiais, realizada entre os dias 25 e 31 de maro.

Realizado no mbito da Escola So Paulo de Cincia Avanada (ESPCA), modalidade de apoio da FAPESP, oevento foi organizado pelo Departamento de Engenharia e Cincias dos Materiais (DEMa) da UniversidadeFederal de So Carlos (UFSCar), sob a coordenao dos professores Edgar Zanotto, Elias Hage Junior e WalterBotta Filho.

Por meio de um Projeto Temtico, realizado com apoio da FAPESP, os pesquisadores da UFSCar comearam adesenvolver e a caracterizar nos ltimos anos diversos materiais nanoestruturados.

Compostos por partculas de materiais cermicos e polimricos, com dimenses em escala nanomtrica (dabilionsima parte do metro), dispersas em uma matriz polimrica, esses novos materiais apresentam melhorespropriedades mecnicas, pticas e de transporte do que os polmeros convencionais.

A combinao de nanopartculas com a matriz polimrica confere melhores propriedades mecnicas, pticas ede transporte ao plstico final. No caso, por exemplo, de produtos como sacolas plsticas, tambm possibilitadiminuir a quantidade de polmero biodegradvel e o custo do material final, melhorando suas propriedades

mecnicas e de transporte e mantendo a capacidade de mais rpida degradao em comparao com ospolmeros tradicionais, disse Rosario Elida Suman Bretas, professora da UFSCar e coordenadora do projeto, Agncia FAPESP.

Esses novos sistemas polimricos nanoestruturados tm diversas aplicaes na rea de embalagens, uma vez quediversos polmeros comerciais possuem limitaes para serem utilizados para esse fim, como no apresentarema transparncia necessria.

Ao mistur-los com outros polmeros em escala nanomtrica que apresentam um comportamento mais adequadopara serem utilizados como embalagem, originando o que se chama de nanoblenda, possvel melhorar aspropriedades e manter o sistema polimrico transparente.

As propriedades mecnicas dos dois polmeros so modificadas quando eles so misturados. s vezes umrefora ou melhora a estabilidade qumica do outro, disse Hage, um dos pesquisadores principais do projeto.

Outras possveis aplicaes desses novos materiais so na medicina, para o desenvolvimento de nanofibraspolimricas que servem de suporte de crescimento e diferenciao de clulas-tronco.

Formadas por polmeros com dimetro nanomtrico, nos quais so incorporadas nanopartculas de compostosbiocompatveis com o corpo humano, como a hidroxiopatita (mineral que representa 70% da composio dosossos), as nanofibras compem um emaranhado que muito parecido com a matriz extracelular, que sustenta asclulas humanas. Ao colocar clulas sobre esse emaranhado de nanofibras, elas se sentem em casa e seancoram no material, conforme observaram os pesquisadores do DEMa em trabalhos realizados em conjuntocom cientistas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) e da Universidade de Strasbourg, na Frana.

O plstico tem proporcionado sadas espetaculares em certas reas como a medicina devido ao fato de a maiorparte dos polmeros ser biocompatvel com o corpo humano, disse Bretas.

Na rea ambiental, uma das possibilidades de aplicao dos sistemas polimricos nanoestruturados est emsensores para medir pH (acidez). Os pesquisadores acabaram de desenvolver um tecido com essa finalidade,composto pela incorporao de polianilina (um polmero que muda de cor de acordo com a condutividade) naforma nanomtrica disperso em outro polmero, a poliamida 6 (nilon).

Estamos desenvolvendo esses produtos em escala de laboratrio e ainda dever levar um tempo para seremproduzidos em escala industrial, principalmente porque so caros e preciso incorporar um gasto de energia

muito maior do que necessrio para produzir os polmeros convencionais, disse Bretas.Um dos desafios tecnolgicos com que os pesquisadores se defrontam para realizar essas misturas de polmeros compatibilizar as caractersticas deles. Apesar de terem a mesma origem (so todos orgnicos), elesapresentam propriedades e caractersticas diferentes.


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Outro grande desafio dispersar e distribuir as partculas em escala nanomtrica dentro da massa geralmentefundida da matriz de polmero que, em funo de suas foras viscoelsticas, faz com que as nanopartculas seagreguem, formando aglomerados enquanto o ideal que as nanopartculas permaneam longe uma das outras

para, dessa forma, reforarem as propriedades do plstico final. como se tentasse pegar mel quente edistribuir dentro dele partculas que so invisveis a olho nu, comparou Bretas.

Para produzir esses novos materiais, os pesquisadores utilizam os mesmo equipamentos empregados paraproduo dos plsticos convencionais, como extrusoras. Entretanto, de acordo com Bretas, talvez ser preciso,no futuro, utilizar outros processos.

Aulas prticas

Durante a Primeira Escola So Carlos de Estudos Avanados em Engenharia e Cincias dos Materiais, ospesquisadores da UFSCar deram aulas prticas aos estudantes de ps-graduao brasileiros e estrangeirosparticipantes sobre como desenvolvem e caracterizam nanocompsitos polimricos, utilizando os equipamentosde que dispem no DEMa.

As atividades complementaram as aulas tericas proferidas por cientistas estrangeiros especialistas emprocessamento e propriedades de compsitos polimricos, como Jzsef Karger-Kocsis, professor de engenhariade polmeros da Budapest University of Technology and Economics, na Hungria, Ica Manas-Zloczower,

professora da University Cleveland, em Ohio, e Ramani Narayan, professor da Michigan State University, asduas ltimas nos Estados Unidos.

Referncia na rea de polmeros base de outras matrias-primas que no o petrleo, como da cana-de-acar,Narayan demonstrou em sua palestra a importncia em termos energticos desse tipo de plstico, denominadobiobase, que apesar de ser proveniente de fonte renovvel demanda o mesmo tempo para ser degradado do queos polmeros utilizados, por exemplo, nas sacolas plsticas convencionais.

Fonte: Exame Brasil

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