Universidade Federal de Minas Gerais

UFMG leva nanotecnologia à indústria aeroespacial

segunda-feira, 24 de janeiro de 2005, às 10h02

Uma aeronave atravessa a tempestade de raios e nada sofre: ao tocar a fuselagem, os elétrons simplesmente caminham por ela e a energia da descarga elétrica é dissipada. A cena, que ilustra uma das possíveis aplicações da nanotecnologia num futuro próximo, já se tornou desafio científico para pesquisadores da UFMG.

Liderado pela professora Glaura Goulart Silva, do departamento de Química do Icex, o grupo obteve, recentemente, aprovação de proposta para desenvolver pesquisa para o setor aeroespacial, através do programa Uniespaço, da Agência Espacial Brasileira (AEB). O projeto, que será financiado com recursos de R$ 90 mil, prevê o uso de nanotubos de carbono no aperfeiçoamento de materiais. Os nanotubos são estruturas formadas por átomos de carbono com diâmetro de cerca um nanômetro, que corresponde a um bilionésimo de metro. Entre suas aplicações, está o armazenamento de energia. Podem substituir o silício, base da tecnologia em eletrônica.

Os estudos já começaram e mobilizarão, durante dois anos, outras áreas da Universidade, como o departamento de Física, além do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN). Durante esse período, eles buscarão respostas para um problema de inovação tecnológica, ao mesmo tempo em que solucionam questões da ciência pura.

As vantagens de aplicação industrial dos nanotubos já são conhecidas no meio científico. Sabe-se, por exemplo, que a utilização de apenas 2% dessas substâncias em determinados materiais é capaz de aumentar, em até 20 vezes, a resistência mecânica de sua estrutura. Eles também melhoram a proteção térmica e a blindagem eletromagnética dos materiais, pois funcionam como condutores ou semicondutores, o que ajuda a dissipar a energia das descargas de raios.

Na UFMG, os pesquisadores adicionarão os nanotubos de carbono a polímeros, usualmente aplicados na estrutura de veículos de lançamento de foguetes, para produzir os chamados nanocompósitos, resultado de mistura de materiais de natureza distinta - neste caso, a matriz é um polímero dentro do qual se distribuem os nanotubos. O objetivo é tornar suas propriedades superiores às das matrizes poliméricas puras.

De acordo com Glaura Goulart, a AEB já especificou o tipo de polímero a ser desenvolvido. "Vamos trabalhar com resinas fenólicas e epóxi", informa. Essa classe, segundo ela, apresenta boas possiblidades para processamento e elevada resistência térmica e mecânica, propriedades que deverão ser potencializadas pela adição de nanotubos.

Desafio
O grande desafio científico, observa Glaura Goulart, é a tendência de agregação dos nanotubos. "Eles formam feixes que não têm diâmetro nanométrico. Por isso, os nanocompósitos perdem as propriedades que representariam vantagens para sua aplicação industrial", diz a professora. Segundo ela, sua equipe e todo o mundo científico estão diante de uma encruzilhada: dispersar os nanotubos e mantê-los aderidos à matriz polimérica, mas não entre si. "Essa tecnologia ainda não foi dominada", completa.

Caberá à pesquisadora do CDTN, Clascídia Aparecida Furtado, com pós-doutorado sobre o tema, estudar o problema. O consórcio também reúne o departamento de Física, que sintetizará os nanotubos, sob a coordenação do professor Luís Orlando Ladeira. O grupo é referência nacional na produção de nanotubos de carbono. A formulação do compósito será feita no departamento de Química.

Satélites e foguetes
A pesquisa sobre nanotubos é estratégica para o setor aeroespacial, pois abre possibilidades para o domínio de tecnologia de ponta utilizada em satélites e foguetes. A aplicação de nanocompósitos em áreas sensíveis de suas fuselagens aumentaria sua resistência às altas temperaturas e pressão mecânica no procedimento de reentrada na atmosfera. "A Agência Espacial Brasileira pretende realizar experimentos em microgravidade, como a cristalização de proteína no vácuo, e tem interesse em recuperar o objeto físico da pesquisa junto a outros dispositivos que coletam informações no espaço", diz Goulart.

Aeronáutica pode virar curso
Um dos cartões de visita da UFMG é a especialidade em Engenharia Aeronáutica, núcleo conceituado na formação de recursos humanos no país. Oferecida como habilitação em Engenharia Mecânica, a área pode transformar-se em curso de graduação.

O assunto já foi discutido entre o diretor da Escola de Engenharia, Ricardo Koury, o coordenador do curso de Engenharia Mecânica, Jair Nascimento, integrantes do colegiado, e a pró-reitora de Graduação, Cristina Augustin. "A UFMG vê com bons olhos a ampliação de seus cursos, pois são nascedouros de conhecimentos", diz a professora, acrescentando que essa área é alvo de grande demanda devido ao crescimento da indústria aeroespacial no país. "Temos 30 anos de experiência e conhecimento, além de professores de alto nível", analisa o professor Jair Nascimento Filho.

A criação de cursos na UFMG obedece a uma série de etapas. No caso da Engenharia Aeronáutica, o próximo passo é a instituição de comissão para elaborar proposta para sua estruturação.

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