Primeiro centro de pesquisa e desenvolvimento de grafeno e nanotubos de carbono do Brasil, o Centro de Tecnologia em Nanotubos de Carbono da UFMG (CTNanotubos) ganhará, no próximo mês, um novo forno de CVD (Chemical Vapor Deposition), equipamento que ampliará sua capacidade de produção de grafeno em dez vezes. O forno de CVD propicia o “crescimento” de grafeno (com a formação de uma película/filme) em camadas de metal e é alimentado por um gás com carbono – o metano, por exemplo.
A professora Glaura Goulart Silva, coordenadora executiva do CTNanotubos, explica que o grafeno obtido por meio do forno de CVD pode ser aplicado em sensores de gás, células solares e displays (smartphones, TVs, computadores). Segundo ela, o CTNanotubos já possui fornos CVD que sintetizam nanotubos de carbono em escala piloto, e o novo forno possibilitará a produção de grafeno com melhor qualidade estrutural.
A síntese de nanotubos de carbono é realizada por um grupo de pesquisadores, técnicos e estudantes do Departamento de Física da UFMG, coordenado pelo professor Luiz Orlando Ladeira. Oriundo da Escola de Engenharia e coordenado pelo professor José Marcio Calixto, do Departamento de Engenharia de Estruturas, o grupo do CTNanotubos é responsável pela síntese em escala piloto de nanotubos de carbono em cimento. “A escala do produto cimento nanoestruturado já está bastante avançada e atesta que os desafios de aumento de escala de nanomateriais de carbono, no CTNanotubos, já têm sido enfrentados com sucesso há mais de três anos”, observa Glaura Goulart, explicando que a escala de produção do grafeno passará a ser pré-industrial.
“Ele possibilita o controle de fluxo de gases e pressão e possui acessórios, como plasma indutivo, capaz de fazer dopagem, por exemplo, e trilho para resfriamento rápido”
Adquirido com recursos de R$ 800 mil de edital lançado em 2013 pela Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) para parques tecnológicos, o equipamento é composto de um forno principal e módulos de controle de vácuo, de entrada e pressão de gases e de temperatura. De acordo com o professor André Ferlauto, do Departamento de Física, o reator para produção de grafeno é baseado em um forno tubular com três zonas e 10 centímetros de diâmetro interno, com tubo de quartzo e aquecimento que alcança 1.400 graus Celsius. “Ele possibilita o controle de fluxo de gases e pressão e possui acessórios, como plasma indutivo, capaz de fazer dopagem, por exemplo, e trilho para resfriamento rápido”, comenta o professor.
“Neste projeto Finep, a coordenação do Parque Tecnológico de Belo Horizonte (BH-Tec) incluiu recursos para pesquisa do CTNanotubos e do CTVacinas”, destaca Glaura Goulart. Com a parcela destinada pelo edital ao CTNanotubos, também serão adquiridos equipamentos para aumento de escala de compósitos de epóxi, que serão aplicados em pás eólicas, e para os trabalhos de monitoramento do ambiente e os de pesquisa em nanotoxicologia, tema desenvolvido no Centro sob a coordenação do professor Ary Correa, do Instituto de Ciências Biológicas (ICB). “O projeto Finep é uma contribuição importante para complementar o trabalho altamente interdisciplinar destinado ao desenvolvimento de produtos das equipes do CTNanotubos”, enfatiza a professora.
O Centro
O CTNanotubos nasceu de projeto da UFMG, com apoio do BH-TEC, da Fapemig e do Governo de Minas, e foi aprovado pelo Fundo Tecnológico (Funtec) do BNDES. Com parceria da Petrobras e da empresa InterCement, reúne grupos de pesquisa liderados por dez docentes da Universidade. O projeto é coordenado por Marcos Pimenta, professor do Departamento de Física e líder da área de nanomateriais de carbono no Brasil, reconhecido internacionalmente por suas contribuições em espectroscopia Raman desses materiais.
Concebido em 2009 como desdobramento de projetos realizados pela UFMG e Petrobras, o CTNanotubos iniciou operação em 2013, em espaço de 454 metros quadrados, cedido pelo BH-TEC à UFMG, com financiamento da Petrobras, no valor de R$ 3 milhões. A futura sede do Centro, que também será erguida no BH-TEC, terá cerca de três mil metros de área construída, galpão de produção de cimento nanoestruturado e quatro pavimentos de área técnica. “Estar no Parque é estratégia de aproximação com o ambiente empresarial e com os problemas tecnológicos concretos, fazendo a ponte universidade-empresa na área de materiais avançados”, ressalta Glaura Goulart.
“Estar no Parque é estratégia de aproximação com o ambiente empresarial e com os problemas tecnológicos concretos, fazendo a ponte universidade-empresa na área de materiais avançados”
O Centro conta com 64 colaboradores, entre celetistas, pós-doutorandos e estudantes em todos os níveis. Mais de 200 pesquisadores já foram formados pelo INCT de Nanomateriais de Carbono, de onde se origina o CTNanotubos, com apresentação de cerca de 170 trabalhos sobre nanotubos e grafeno. Em sete frentes – síntese de nanomateriais, materiais poliméricos, materiais cimentícios, saúde, segurança e meio ambiente, caracterização e metrologia e projetos sob demanda –, o Centro desenvolve estudos focalizados na incorporação de nanotubos de carbono e grafeno em materiais tradicionais, visando aprimorar propriedades como resistência térmica e mecânica, condutividade térmica e elétrica.
As atividades do CTNanotubos (pesquisa, desenvolvimento e inovação) têm aplicações em áreas como energia convencional e alternativa, automotiva, aeroespacial, agronegócio, construção civil, indústria química, metal-mecânica, meio ambiente e esporte.
*(Versão ampliada de matéria publicada no Portal UFMG em 16 de março)
**(Com Assessoria de Imprensa da UFMG)