Ciência
– Mundo Cientifico –
Concreto
e outros produtos que se 'autoconsertam' são aposta da ciência
Por BBC Brasil
30 de outubro de 2012.
Um concreto experimental
que se conserta sozinho ao rachar está em fase de testes, com o objetivo de se
tornar um entre vários produtos que podem ganhar habilidades
"autocurativas".
O concreto é o material de construção mais usado no mundo, mas a
ação da água e de produtos químicos tende, ao longo do tempo, a corroê-lo.
O
material em fase de testes na Universidade Técnica de Delft (Holanda) contém
bactérias que produzem calcário e são ativadas pela água da chuva. Os esporos
da bactéria - adicionados à fórmula do concreto - ficam dormentes até serem
atingidos pela água da chuva corroendo as estruturas do material. Então, a
bactéria, que é inofensiva, produzirá calcário e "curará" as
rachaduras causadas pela água.
"Vimos em laboratório o conserto de rachaduras de 0,5 mm de
largura", mais do que o estabelecido por normas, explica o microbiologista
Henk Jonkers, autor do projeto.
Se a ideia der certo, Jonkers espera comercializar o produto
daqui a dois ou três anos, após testes externos e em diferentes tipos de
concreto.
O principal desafio é garantir que o agente "curador"
seja forte o suficiente para sobreviver ao processo de mistura do concreto.
Para isso, é preciso aplicar uma cobertura às partículas, algo que encarece o
processo.
Mas mesmo que o agente aumente em 50% o custo do concreto, isso
ainda representará apenas 1% a 2% do total dos custos de construção. Já a
manutenção de concreto deteriorado representaria um custo maior, diz Jonkers.
Celulares sob o sol
Não é
só no concreto que cientistas buscam desenvolver capacidades de autoconserto.
Uma aplicação possível dessa propriedade seria em smartphones e
tablets, que tão
comumente
sofrem riscos e quebras na tela. A equipe do professor Ian Bond, da
Universidade de Bristol (Grã-Bretanha), fez um estudo de viabilidade a respeito
de um problema parecido, que afeta vidros à prova de balas. "O vidro
suporta a bala, mas racha", explica.
Bond avaliou a possibilidade de encharcar o vidro com alguma
substância que preencha as rachaduras. "Esse mesmo princípio poderia ser
aplicado em escala menor", em aparelhos eletrônicos, agrega o professor.
Bond acredita que um sistema com um gatilho - talvez a luz do
sol - também pode funcionar: "Soldados (em combate) poderiam ferver seus
óculos protetores para consertar riscos ou rachaduras na superfície. Você não
pode fazer isso com seu celular, mas talvez possa colocar o aparelho na janela,
sob o sol durante 24 horas, para consertar alguns riscos".
No caso de smartphones, trata-se apenas de um projeto. Mas já
existe um spray que pode ser aplicado em motores para prevenir ou minimizar
vazamentos, caso eles sejam atingidos por balas de baixo calibre. O sistema,
construído pela empresa HIT-USA, já foi usada por militares americanos no
Iraque.
Há três camadas no spray, e as duas exteriores são feitas de um
plástico especialmente formulado que se espalha ao redor do projétil. Entre o
plástico há uma camada especial com um componente absorvente. Quando esse
componente entra em contato com o combustível, forma-se uma camada seladora.
Circuitos de metal
Os primeiros estudos sérios sobre esse tipo de tecnologia
começaram nos anos 1960, por pesquisadores soviéticos. E, em 2001, um estudo da
Universidade de Illinois (EUA) deu o pontapé para avanços nessa área.
Os pesquisadores injetaram um polímero semelhante ao plástico
com cápsulas microscópicas contendo um líquido de agentes curativos. Se o
material rachasse, isso ativava a ruptura das cápsulas e a liberação do agente
curativo. E uma reação química reparava o produto. O polímero é capaz de
recompor cerca de 75% de suas características originais.
Na
última década, essa equipe avançou e criou um circuito elétrico que se
autoconsertava quando danificado. Microcápsulas no circuito liberavam metal
líquido em caso de danos, restaurando a condutividade.
O grupo já está comercializando seu trabalho por intermédio da
empresa Autonomic Materials, que obteve investimentos de cerca de US$ 4
milhões. Segundo o executivo-chefe Joe Giuliani, as primeiras aplicações das
microcápsulas devem ser em tintas e adesivos para serem usados em ambientes
afetados pela corrosão.
O setor
de petróleo e gás pode ser beneficiado: produtos autocurativos podem ser úteis
em plataformas, em oleodutos e em refinarias.
Scott White, do Instituto Beckman da Universidade de Illinois,
opina que o conserto em equipamentos esportivos e aeronáuticos, por exemplo, é
um "alvo de médio prazo" para a ciência.
Segundo ele, todo o conceito de autoconserto tem despertado
grande interesse na última década, com cerca de 200 estudos acadêmicos
publicados a respeito no ano passado. Há projetos em direções distintas, como
polímeros e compostos que se autorreparem.
A inspiração, em alguns casos, é o sistema vascular humano, que
depende de uma rede capilar para transportar agentes curativos ao local de
feridas no corpo. Ao mesmo tempo, exploram a natureza reversível de alguns
compostos químicos para incorporar neles essas habilidades curativas.
'Aeronave autocurativa'
Bond, da Universidade de Bristol, está desenvolvendo uma rede
vascular baseada em fibras ocas, que transmitiriam agentes curativos por meio
de polímeros. Sua ideia final é "uma aeronave autocurativa".
A ideia é minimizar danos em elementos estruturais de aviões,
que podem ser alvo de rachaduras. O desafio será convencer as autoridades
aeroviárias da segurança dessa tecnologia.
Por isso, Bond trabalha para superar alguns obstáculos
enfrentados por sistemas vasculares: passar de microcápsulas para uma rede bi
ou tridimensional, por exemplo, é um grande desafio industrial. Outro problema
é garantir e controlar o fluxo do líquido curativo pelo material.
"No caso do sangue, ele só coagula quando está fora da veia",
diz o professor. "Queremos algo assim, já que o perigo de compostos
químicos simples é de que ele solidifique toda a rede capilar."
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