A parceria firmada entre a Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF) e o Instituto Nacional de Metrologia, Normalização e Qualidade Industrial (Inmetro) viabilizará a fabricação em grande escala do óxido de grafeno – com o diferencial de que a matéria-prima utilizada para produzir o nanomaterial será proveniente de fontes renováveis, obtida em moléculas encontradas em plantas. 

Por seu potencial para gerar um produto final mais resistente e substituir o método mais comumente aplicado na indústria – que faz uso de reagentes tóxicos e arriscados –, o projeto foi contemplado com o fomento de até R$ 1,9 milhão, provindo do convênio entre a Financiadora de Estudos e Projetos (Finep) e a Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa (Fundep).

O pesquisador da UFJF e coordenador do projeto, Benjamin Fragneaud, adianta que o projeto possibilita, em última instância, a produção de materiais de alto valor agregado, igualmente competitivos aos comercializados atualmente. De acordo com Fragneaud e com a pesquisadora Indhira Oliveira Maciel, integrante do estudo, a produção do nanomaterial impacta no desenvolvimento de importantes indústrias nacionais, como a de construção civil. “Existe sempre uma barreira entre desenvolvimento científico e aplicação industrial de materiais. Isso envolve produção em larga escala e controle de qualidade a longo prazo. Este projeto pretende transpor esta barreira”, define Maciel. 

Por um futuro mais verde
Os pesquisadores do Instituto de Ciências Exatas (ICE) da UFJF contam com vasta experiência na fabricação de nanocompósitos de óxido de grafeno – um dos principais motivos para a consolidação da parceria com o Inmetro. O nanomaterial em questão destaca-se por propriedades singulares, tanto mecânicas quanto físico-químicas, como alta capacidade de resistência mecânica e condutividade elétrica. 

Essas particularidades tornam o óxido de grafeno visado como material de grande aplicabilidade tecnológica, como frisa Benjamin Fragneaud. “Aqui na Universidade, esse nanomaterial é utilizado em dispositivos eletrônicos e sensores de gás. As aplicações em nível geral, no entanto, têm alcance muito maior; é possível utilizá-lo em, basicamente, todo produto que conta com revestimento em plástico, por exemplo. O problema é que, em escala industrial, a produção do óxido de grafeno é extremamente ‘suja’, utiliza ácidos agressivos. Então, por que não consolidar uma alternativa verde?”

Resultados científicos preliminares já demonstraram ser possível a fabricação “verde” de óxido de grafeno; agora, de acordo com os pesquisadores, o desafio é transferir esse método para a indústria. “Neste projeto, pretende-se explorar as propriedades mecânicas do óxido de grafeno para utilizá-lo como reforço mecânico em materiais poliméricos. Já existem produtos com esse tipo de reforço, como alguns materiais esportivos, mas o diferencial aqui é a forma com a qual pretende-se obter o óxido de grafeno. Em vez de utilizar uma rota de esfoliação do grafite natural, pretende-se obter folhas de óxido a partir da lignina”, resume Indhira Maciel.

Lignina é o nome dado à molécula presente em plantas terrestres que cumpre a função de dar rigidez e proteção aos tecidos vegetais. “Ela é formada por cadeias de carbono com anéis aromáticos. Esses anéis são a base da formação do grafeno e do grafite. Então, a partir de processos físico-químicos, pretende-se obter folhas de óxido de grafeno a partir dessa fonte renovável”, elucida Maciel. 

Parceria entre UFJF e Inmetro
Intitulado “Uso de fontes renováveis para fabricação de óxido de grafeno e aplicação em nanocompósitos poliméricos”, o projeto será conduzido no Inmetro, focando no estabelecimento de rotinas de caracterização e aplicação do óxido de grafeno em compósitos poliméricos. A UFJF, por sua vez, contribuirá com a caracterização mecânica, morfológica, estrutural e térmica dos materiais produzidos. Ao lado dos pesquisadores Benjamin Fragneaud e Indhira Maciel, os professores da UFJF Cristiano Legnani e Welber Gianini Quirino também contribuem para o projeto.

Pesquisa está alinhada aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU
A Coordenação de Divulgação Científica da Diretoria de Imagem Institucional, em parceria com a Pró-Reitoria de Pós-Graduação e Pesquisa (Propp), está promovendo uma estratégia de fortalecimento das ações de pesquisa da Universidade, mostrando que estão alinhadas a um ou mais dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da Organização das Nações Unidas (ONU). Os ODS são um apelo global à ação para acabar com a pobreza, proteger o meio ambiente e o clima e garantir que as pessoas, em todos os lugares, possam desfrutar de paz e de prosperidade. 

A pesquisa citada nesta matéria está alinhada ao ODS 9 (Indústria, inovação e infraestrutura) e ao ODS 12 (Consumo e produção responsáveis).

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