O desenvolvimento de tecnologias que possibilitem a produção de nanomateriais em larga escala – com preservação das propriedades do produto obtido em laboratório e garantia de viabilidade comercial (diminuição de custos e otimização de processos) – é um dos desafios assumidos pelo Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno (CTNano), cuja sede será inaugurada nesta terça-feira, dia 16, no Parque Tecnológico de Belo Horizonte (BH-Tec).
“O Centro é uma ponte entre a academia e a indústria, que demanda soluções tecnológicas capazes de responder aos crescentes desafios sociais”, define o físico Marcos Pimenta, que coordena o projeto. Essas demandas incluem produção de nanotubos de carbono, grafeno, polímeros em nanoescala e cimento nanoestruturado, caracterização e metrologia para controle de qualidade e elaboração de protocolos de segurança para uso e produção de nanomateriais (leia aqui).
Todas as frentes de atuação do CTNano estão na fronteira do conhecimento e podem prover tecnologias para reduzir a importação de produtos de alto valor agregado, que constitui uma das fragilidades da economia brasileira. O prédio de quatro andares abriga uma planta de produção de nanomateriais, além de laboratórios para o trabalho de grupos de pesquisa liderados por nove docentes da UFMG, das áreas de física, química, biologia e engenharia civil.
“Não temos aqui uma fábrica, mas plantas-piloto para produção de grafeno e nanotubos de carbono nas quais procuramos dominar o processo de aumento de escala”, explica Marcos Pimenta, que é professor do Departamento de Física e coordenador do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia (INCT) de Nanomateriais de Carbono. O CTNano consegue produzir hoje cerca de um quilograma de nanotubos de carbono por dia, volume utilizado nos experimentos do próprio Centro. “Somos o maior polo de desenvolvimento de tecnologia em grafeno do Brasil”, ressalta o professor.
Parcerias
A iniciativa, pioneira no país, fruto de arranjo universidade/empresas, conta com apoio do BH-Tec e do Governo do Estado de Minas Gerais e tem financiamento de R$ 36 milhões, não reembolsáveis, oriundo de três fontes: projeto Fundo Tecnológico (Funtec), do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), Petrobras e empresa InterCement. A construção do prédio e os projetos do CTNano contam com a gestão da Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa (Fundep).
O Funtec apoia financeiramente projetos de estímulo ao desenvolvimento tecnológico e à inovação de interesse estratégico para o país. Com a Petrobras, o contrato prevê o desenvolvimento de polímeros avançados que possam ser empregados em explorações em plataformas marítimas.
Todas as frentes de atuação do CTNano estão na fronteira do conhecimento e podem prover tecnologias para reduzir a importação de produtos de alto valor agregado, que constitui uma das fragilidades da economia brasileira.
Como destaca a professora Glaura Silva, do Departamento de Química, apesar da aparência essencialmente metálica, as plataformas precisam de borrachas, adesivos e outros revestimentos poliméricos de altíssima resistência, como o epóxi e o poliuretano. “O objetivo é melhorar as propriedades mecânicas e térmicas desses polímeros, por causa de solicitações agressivas, em ambientes como a exploração do pré-sal, em que há pressões elevadas e variações muito bruscas de temperatura”, explica Glaura, que coordena essa linha de pesquisa.
A parceria com a InterCement viabiliza o desenvolvimento de pesquisas relacionadas à produção de cimento nanoestruturado, tipo de nanocompósito cuja síntese valeu-se de rota inédita e foi patenteada no Brasil e no exterior. Essa linha de pesquisa é coordenada pelos professores Luis Orlando Ladeira, do Departamento de Física, e José Márcio Calixto, do Departamento de Engenharia de Estruturas.
Transpondo o abismo
“Nos contratos de propriedade intelectual estão estabelecidos alguns produtos e a parte que cabe à Universidade e a cada um dos parceiros”, explica Marcos Pimenta, lembrando que o Centro está aberto a novas demandas da indústria, uma vez que os nanomateriais têm diversos tipos de aplicações. “Dentro da grande linha de tecnologia de nanomateriais, temos recursos humanos e infraestrutura para resolver problemas diferentes daqueles que geraram o convênio de criação do CTNano.”
O professor comenta que a produção de materiais como grafeno, nanotubos e compósito de polímeros, incorporada ao funcionamento do CTNano, é uma forma de desenvolver plantas de produção para posterior transferência a indústrias. Ele explica que o centro de desenvolvimento de tecnologia lida com duas importantes questões: aumento de escala e viabilidade comercial. A planta-piloto possibilita realização de ensaios de escalonamento, diminuição de custos e otimização de processos, o que pode ocorrer, por exemplo, com substituição de insumos.
Pimenta destaca a necessidade de desenvolver tecnologias inovadoras. “Temos de estar preparados para solucionar novos problemas, principalmente porque existe um abismo entre a academia e a indústria – no ambiente acadêmico não se analisa necessariamente custo ou escala, ou se um protótipo está bom. Mas é possível fazer um milhão de itens com o mesmo padrão de qualidade? Buscar respostas para questões como essa é o papel do CTNano”, exemplifica o professor Marcos Pimenta.
Projeto: CTNano
Recursos: R$ 18 milhões do BNDES; R$ 15 milhões da Petrobras; R$ 3 milhões da empresa InterCement
Equipe de pesquisadores: Glaura Goulart Silva, Hállen Daniel R. Calado e Rodrigo L. Lavall, do Departamento de Química do Instituto de Ciências Exatas (ICEx); Marcos Pimenta, Luiz Orlando Ladeira, Rodrigo G. Lacerda e André S. Ferlauto, do Departamento de Física do ICEx; Ary Corrêa Junior, do Departamento de Microbiologia do ICB; José Márcio Calixto, da Escola de Engenharia.