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domingo, 4 de novembro de 2012

Concreto e outros produtos que se ‘autoconsertam’ são aposta da ciência


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.” 

Fonte: G1

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