Data: 01/junho
Horário: 14h00
COORDENADOR: Dr. Rafael Salomão – Escola de Engenharia de São Carlos, Departamento de Engenharia de Materiais e Manufatura
RESUMO: A área do conhecimento denominada Nanotecnologia refere-se às mudanças de estruturas e propriedades observadas nos materiais quando estes são reduzidos (ou produzidos) à escala nanométrica (isto é, de forma geral, abaixo de 100 nm ou 0,1 micron). Exemplos dessas mudanças envolvem, por exemplo, variação de condutividade termoelétrica, reatividade química e energia de ativação para processos de difusão, entre muitos outros. A exploração dessas novas características e propriedades em pesquisas técnico-científicas fez com muitas aplicações inéditas para as mais diversas classes de materiais se tornassem possíveis, gerando um crescimento significativo nos números de publicações e patentes de produtos e processos nessa área, nas duas últimas décadas. Neste painel, pesquisadores oriundos de universidades, centros de pesquisa e empresas privadas apresentarão temas relacionados às oportunidades de inovação associadas ao uso da nanotecnologia em produtos e processos cerâmicos.
“Síntese de Cerâmicas Ferroelétricas Nanoestruturadas”
Expositor: Prof. Dr. Valmor Roberto Mastelaro - Instituto de Física de São Carlos, Universidade de São Paulo
RESUMO: A passagem de um material ferroelétrico clássico para um material apresentando um comportamento relaxor pode ocorrer através da mudança de composição, do tamanho de grão ou da pressão. Tem sido mostrado na literatura que a redução do tamanho das partículas em materiais ferroelétricos para uma escala nanométrica faz com que o material apresente características de um material relaxor. Estudos experimentais têm mostrado a existência de dois tamanhos críticos de partícula que causam significativas alterações nas propriedades ferroelétricas. A maioria dos trabalhos onde foram desenvolvidos estudos sobre o efeito do tamanho das partículas nas propriedades ferroelétricas, foi realizado em amostras na forma de filmes finos. O grande desafio em realizar esse estudo em amostras na forma de cerâmicas está em obter uma amostra de boa qualidade para ser utilizada em medidas elétricas sem que ocorra um elevado aumento do tamanho das partículas. Nesta palestra, apresentaremos resultados recentes da síntese e da caracterização estrutural, microestrutural e das propriedades elétricas de cerâmicas ferroelétricas nanoestruturadas produzidas por diferentes técnicas de síntese.
“Oportunidades da Nanotecnologia no Agronegócio: uma visão aplicada à produção cerâmica”
Expositor: Dr. Cauê Ribeiro de Oliveira - Embrapa Instrumentação Agropecuária
RESUMO: O recente interesse em Nanotecnologia contrasta com a falta de informações coerentes que possam descrever o que é e onde já se encontra essa nova oportunidade no mercado produtivo. Essa falta de conhecimentos leva, muitas vezes, a interpretações errôneas sobre os possíveis impactos da Nanotecnologia e mais, a expectativas não muito claras sobre seus impactos cotidianos. Assim, no Agronegócio, é necessário re-estudar o conjunto de possíveis impactos de novas tecnologias, que muitas vezes não se revelam como novos produtos, mas sim como vias mais coerentes e de melhor relação custo - benefício para os mesmos produtos já comercializados. Neste trabalho serão apresentados alguns dos esforços da Embrapa em contextualizar o desenvolvimento nesta área -- especialmente em termos da produção cerâmica -- com as necessidades agrícolas brasileiras. Entre os importantes materiais nesta área, serão discutidas aplicações do dióxido de titânio e óxido de zinco, como catalisadores da oxidação de contaminantes orgânicos em água, alternativas para sua produção e imobilização; serão apresentados avanços na compreensão da reação de transesterificação catalisada por óxidos cerâmicos, etapa da produção de biodiesel; e serão discutidas aplicações de zeólitas e argilas esmectíticas esfoliadas na aplicação de fertilizantes nitrogenados por difusão. Pretende-se que a visão geral do conhecimento em cerâmica possa, dessa forma, contribuir com o Agronegócio brasileiro, área hoje responsável por cerca de 30% da atividade econômica nacional.
“Nanomateriais na Magnesita Refratários S.A.: O Presente e o Futuro”
Expositor: Lea Fantin Amaral, MSc. - Centro de Pesquisas e Desenvolvimento – Magnesita Refratários S.A.
RESUMO: Na busca de fornecer soluções em refratários que maximizem os resultados dos clientes e de forma a criar relações rentáveis e duradouras, a Magnesita Refratários S.A., ao longo dos últimos anos, tem dedicado tempo e investimento na área de nanotecnologia. A introdução de grande quantidade de partículas em poucos gramas faz dos nanomateriais um alvo promissor para atingir combinações de propriedades até então inalcançáveis no mundo micrométrico. Diversos nanomateriais estão sendo testados e incorporados por diferentes rotas que serão discutidas durante a apresentação. Umas das motivações do projeto é a redução do teor de carbono de refratários, reduzindo a contaminação do aço e a obtenção de refratários com propriedades mecânicas diferenciadas pela adição de nanotitânia e/ou silício metálico. Um dos maiores desafios do projeto é a dispersão homogênea das nanopartículas e sua incorporação, uma vez que determinam as propriedades finais do material. Alguns métodos de caracterização, formas de avaliar a dispersão do sistema e resultados parciais serão discutidos na apresentação.
“Filmes Finos Cerâmicos e Híbridos Nanoestruturados Preparados Via Úmida”
Expositor: Prof. Dr. Celso V. Santilli - Grupo de Físico Química e Materiais, Instituto de Química, UNESP
RESUMO: As propriedades reológicas das suspensões coloidais de nanopartículas sintetizadas pela rota sol-gel podem ser facilmente adaptadas a uma grande variedade de processos de deposição de filmes finos via úmida, como por exemplo: dip-coating, spin-coating, spray, ink-jet, embasamento, etc. Esses processos são bastante simples, de baixo custo e facilmente adaptáveis ao recobrimento de objetos com grande área e geometria complexa. Além disso, a deposição em condições próximas às ambientais permite conjugar componentes cerâmicos com polímeros ou compostos orgânicos para a produção de revestimentos híbridos orgânico–inorgânicos. Durante duas décadas nosso grupo de pesquisas vem concentrando esforços no estudo do processamento via úmida de recobrimentos cerâmicos e híbridos, bem como na aplicação desses materiais em diferentes funções, tais como, membranas cerâmicas para ultrafiltração, recobrimentos auto-limpantes e anti-embaçantes, eletrodos transparentes e camadas de proteção anticorrosão. Nesta comunicação será apresentada uma revisão dos principais trabalhos realizados no nosso grupo durante os últimos cinco anos, onde serão abordados aspectos fundamentais e aplicados, relacionados ao controle da nanoestrutura de filmes finos e a aplicações em diferentes funções.
“Nanosílica em Suspensão Coloidal: O Coringa Industrial”
Expositor: Eng. Fernando A. O. Valenzuela - Empresa de Consultoria em Aplicações Tecnológicas de Materiais (ECATEC)
RESUMO: A sílica coloidal é o insumo nanotecnológico de maior escala de produção mundial. Através da sílica coloidal, diversos segmentos industriais têm incorporado partículas muito pequenas de dióxido de silício em seus processos e produtos. Apesar do seu diminuto tamanho, a nanosílica em suspensão coloidal está causando grandes mudanças nas propriedades, no desempenho, na concepção e no apelo ecológico de grandes forças industriais, sendo usada como um verdadeiro coringa químico industrial. Alguns setores que devem ser citados como usuários da nanotecnologia incorporada através da sílica coloidal são: a indústria de papel e celulose, o setor refratarista e de isolantes térmicos, as unidades microfundidoras, as usinas de concreto e cimento, as fábricas de cerâmicas vermelhas e de telhas fibro-cimentícias, o segmento têxtil, a área de clarificação de bebidas e de caldo de cana para produção de açúcar e álcool, o tratamento de águas residuárias, vernizes e tintas para impressoras pessoais, químicos para limpeza e em dezenas de outras aplicações que fazem parte do nosso dia-a-dia. A sílica coloidal é produzida comercialmente apenas por uma dezena de empresas, sendo que a Eka Chemicals é o maior fabricante do mundo. A Eka Chemicals foi fundada em 1833 na Suécia por Alfred Nobel para produzir produtos químicos de origem eletrolítica, e desde então, se especializou no segmento de sílicas coloidais para especialidades industriais. No Brasil desde 1994, a Eka atua em todos os segmentos industriais acima citados com diversos tipos de sílicas coloidais, específicas para cada tipo de aplicação. Os casos mais bem sucedidos de uso da nanosílica em suspensão coloidal são na fabricação de papel e celulose, microfusão, refratários e isolantes térmicos, concretos usinados, pisos e telhas cerâmicas, e como aditivo para indústrias têxteis. Alguns destes casos serão brevemente citados durante a palestra.
Está prevista também a participação, como expositor, do Prof. Dr. Carlos Pérez Bergmann - Departamento de Materiais, Escola de Engenharia, Universidade Federal do Rio Grande do Sul |