Tecnologia

Pesquisa usa nanocompósitos
para melhorar adesividade

Durante a Nanotec 2005, de 5 a 7 de julho, evento organizado para discutir avanços e tendências da nanotecnologia, o diretor titular do Instituto de Química da Unicamp Fernando Galembeck apresentou estudos dedicados ao desenvolvimento de nanocompósitos para adesão e antiadesão aplicados à indústria.
O esforço de pesquisa básica nesse ramo é muito grande. As principais abordagens para tratar dos problemas de aderência e antiaderência visam melhorar a compreensão das interações de moléculas com superfícies e o conhecimento dos processos químicos e eletroquímicos envolvidos. Ferramentas baseadas na nanotecnologia estão ajudando os cientistas a enfrentarem problemas em ambientes úmidos e corrosivos e, na antiaderência, muitas patentes depositadas estão ligadas a produtos para uso médico e farmacêutico, como inaladores, e a temas mais complexos, como a construção de turbinas a jato, artes gráficas (impressão de offset), conserto de defeitos em peças, tratamento de moldes e fabricação de isolantes para linhas de tensão em automóveis.
Uma solução recente se refere à adesão de água em madeira. O desafio era criar madeira autolimpante, não molhável e resistente ao ataque de fungos, sem o uso de vernizes ou tintas e com aparência natural. Para isso, cientistas desenvolveram uma camada de material hidrofóbico nanorrugoso quimicamente estável, já que na madeira in natura a penetração da água permite a proliferação de fungos e a fixação de sujeira.
Desafio semelhante ocorre com moldes, como os utilizados na indústria de plástico e borracha, em que se reveste a ferramenta com alumínio e outros substratos. Uma empresa alemã anunciou superfícies hidrofóbicas com ângulo de rolagem de 10o, ou seja, inclinação de 10o nessa superfície provocam o rolamento das gotas de água. O revestimento hidrofóbico permite o controle da aderência e da rugosidade, além de ciclos de produção mais rápidos, sem necessidade de reposição de desmoldante ou reposição freqüente.
Em ambos os casos, o nanorrevestimento rugoso hidrofóbico compõe-se de uma mistura de três tipos de componentes: agentes de deslizamento (grafite, grafite fluorado, sulfeto de molibdênio ou sulfeto de tungstênio), nanopartículas (sílica, titânio, dióxido de zircônio ou alumina) e um polissiloxano (silicona), responsável pela coesão da mistura. “Mas essa mistura não é aleatória, e não pode ser usada qualquer nanopartícula. A interação das nanopartículas com as cadeias de siloxano forma uma rede coesa, e é essa coesão que previne a adesão de materiais”, explicou Galembeck.
Parte dessa tecnologia, no entanto, é antiga. A novidade reside nas novas técnicas de síntese das nanopartículas e na maneira de integrá-las a polímeros. “O que é realmente novo é o domínio cada vez mais fino de estruturas complexas de metais, óxidos e polímeros, além da formação de redes muito coesas, com rugosidade muito bem controlada e excelente controle de interações entre superfícies. Essas interações precisam ser controladas com alta resolução espacial, pois é comum nas aplicações que áreas contíguas tenham propriedades diferentes, principalmente na indústria gráfica”, disse Galembeck.
Parte importante da pesquisa na área de adesão refere-se a produtos têxteis. Em um dos exemplos apresentados pelo professor Galembeck, nanopartículas de dióxido de titânio são aderidas diretamente no tecido para catalisar a foto-oxidação de substâncias orgânicas, principalmente as voláteis, criando roupas que podem ser usadas novamente após exposição à luminosidade mediana. Manchas também desaparecem sozinhas, simplesmente pela exposição ao sol. Nesse caso, o polímero nancompósito é o próprio tecido.
Uma das patentes apresentadas por Galembeck tratava de um produto para competir com o politetrafluoretileno (PTFE, mais conhecido pelo seu nome comercial, teflon). Pesquisadores desenvolveram camada com espessura de um a mil nanômetros, formada por material antiadesivo (uma rede de óxido metálico) e uma substância hidrofóbica, destinada ao revestimento de panelas, aparelhos de microondas, estufas e misturadores. O revestimento resiste à abrasão e não altera a aparência do substrato. n
Márcio Azevedo