Pesquisas já produzem cimento com elementos capazes de gerar materiais altamente resistentes e duráveis, ideais para obras de infraestrutura

Por: Altair Santos

A primeira revolução do concreto ocorreu em 1928, quando surgiu o concreto protendido. Já a segunda revolução, está em curso. Ela nasce a partir da descoberta da nanotecnologia, e com as experiências bem sucedidas de acrescentar nanotubos de carbono ao cimento. O material resultante desta mistura tem surpreendido os pesquisadores, pois permite produzir um concreto com altíssima resistência.

Isso se deve às características peculiares da molécula do carbono, a matéria-prima da nanotecnologia. Trata-se de elemento com excelente resistência mecânica e condutividade elétrica e térmica considerada excepcional. A partir dela, é gerado o nanotubo – uma estrutura cilíndrica formada por átomos de carbono, cujo diâmetro não ultrapassa a bilionésima fração do metro (um nanômetro).

A adição de nanotubos ao cimento Portland é como se microscópicos cabos de aço fossem acrescentados ao material, gerando uma protensão no concreto que pode chegar a 200 MPa (mega Pascal). O produto final, que no Brasil ainda se limita aos laboratórios, já é apontado como o ideal para obras de infraestrutura e construções submarinas, devido à baixa porosidade.

O cimento-nanotubo de carbono, como cientificamente é chamado, ainda não chegou ao mercado devido ao alto custo de sua produção. Quando as pesquisas começaram, comparativamente um saco de 50 quilos não saía por menos de mil vezes mais do que uma embalagem do produto convencional. Por isso, os estudos atualmente são para melhorar esta relação custo-benefício. Neste sentido, um dos trabalhos com melhor resultado ocorre na UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais).

O Laboratório de Nanomateriais do Departamento de Física da UFMG desenvolveu um método em que os nanotubos são gerados a partir da produção do próprio cimento Portland. A pesquisa tem à frente o professor Luiz Orlando Ladeira, que percebeu que o clínquer, componente básico do cimento Portland, é um agente fértil para a geração de nanotubos. “Como o clínquer é resultante de processo de calcinação em altas temperaturas, torna-se um bom suporte para o ancoramento de nanopartículas de metais de transição. Assim, conseguimos enriquecer o clínquer diretamente”, explica Ladeira.

Com a experiência da UFMG, o custo para gerar o cimento-nanotubo de carbono caiu para quatro vezes mais do que a produção de um cimento Portland convencional. Com isso, já foi obtido o registro de patente nacional do material e agora ele passa por uma série de avaliações para especificar propriedades e conjunto de aplicações. Parte desses testes ocorre no Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial), que hoje no Brasil é considerado um centro de excelência no campo da nanotecnologia com base no carbono. Essa área contempla os nanotubos, onde a instituição é uma das cinco em todo mundo que desenvolvem um padrão de qualidade para a produção deste material.

Segundo o professor Carlos Alberto Achete, coordenador da Divisão de Metrologia de Materiais do Inmetro, um dos setores mais beneficiados pela nanotecnologia será a construção civil. “Ela será fortemente afetada, pois vai agregar materiais inteligentes, como grafeno, nanotubos, dispositivos orgânicos emissores de luz, nanofluídos e revestimentos tribológicos, entre outros, permitindo o desenvolvimento de produtos finais com melhor performance, maior durabilidade e menor peso”, explica.

Para atender a demanda em torno da nanotecnologia, há quatro anos o Inmetro aprimora seus laboratórios para as atividades de nanometrologia. “Fundamentalmente, devemos estar aptos a dar o apoio à indústria, para garantir a qualidade e as características dos produtos à base nanotecnológica”, diz Achete, para quem a nanotecnologia no Brasil dará grande salto a partir do momento em que for definido um marco regulatório para o setor. “Hoje, o marco regulatório ainda não esta colocado, mas sua elaboração é fruto de intensa discussão dentro do Fórum de Competitividade, coordenado pelo MDIC ( Ministério do Desenvolvimento, Industria e Comercio Exterior)”, revela.

Entrevistados
Carlos Alberto Achete
Currículo
Doutorado em Engenharia Metalúrgica e de Materiais. Universidade Federal do Rio de Janeiro, UFRJ – 1987
Professor titular do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós Graduação e Pesquisa de Engenharia.
Coordenador de Laboratórios e Infraestrutura e Coordenador da Divisâo de Metrologia de Materiais do Inmetro
Contato: achete@metalmat.ufrj.br

Luiz Orlando Ladeira
Currículo
Graduado em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais (1974)
Mestrado em Engenharia Metalúrgica pela Universidade Federal de Minas Gerais (1979)
Doutorado em Física pela Universidade Federal de Minas Gerais (1989)
Professor adjunto da Universidade Federal de Minas Gerais, com ênfase em Superfícies e Interfaces; Películas e Filamentos, atuando principalmente nos seguintes temas: nanotubos de carbono, biotecnologia, nanotecnologia e materiais avançados
Contato: ladeira@fisica.ufmg.br

Crédito das fotos:
Divulgação/UFRJ
Foca Lisboa/UFMG

Jornalista responsável: Altair Santos – MTB 2330