Laboratórios da USP estudam revestimentos inteligentes com poder de autorreparação
Tecnologias permitem consertos de danos em estruturas metálicas pintadas de forma autônoma, sem interferência externa; testes avançam também na odontologia
A corrosão é um fenômeno de deterioração de materiais metálicos que acontece de forma espontânea, por meio de reações químicas e eletrônicas com o meio ambiente. Estima-se que 30% da produção mundial de ferro e aço é perdida com a corrosão. No Brasil, o gasto de manutenção contra este fenômeno foi equivalente a 4% do Produto Interno Bruto (PIB) no ano de 2019, o que corresponde a R$ 290 bilhões. Os dados são de um estudo da mineradora multinacional Nexa Resources que atua no País.
Inspirada na área médica, uma nova tecnologia de revestimentos inteligentes com propriedades de autorreparação é estudada na USP para mitigar a corrosão em superfícies metálicas. A tecnologia utiliza microcápsulas com um agente reparador que age na área danificada localmente, de forma autônoma, impedindo o avanço da corrosão do substrato metálico pintado. Esses revestimentos inteligentes são estudados pela professora e pesquisadora Idalina Vieira Aoki, do Departamento de Engenharia Química da Escola Politécnica (Poli) da USP. É a pesquisadora que afirma que o encapsulamento de inibidores de corrosão foi inspirado na área médica, mais precisamente nos “fármacos que podem provocar reações ou efeitos colaterais indesejados, que são encapsulados e funcionalizados para irem direto ao órgão doente”.
Para que o processo de autorreparação seja possível, as microcápsulas são, geralmente, esferas de paredes poliméricas com um agente de reparação encapsulado presentes na primeira camada de pintura do substrato metálico, o chamado primer. Quando a superfície metálica sofre um dano mecânico, como riscos ou impactos, as microcápsulas são rompidas e liberam o agente de reparo no local danificado, cobrindo o metal exposto com a formação de um filme polimérico, diminuindo ou cessando o processo corrosivo.
O uso desse tipo de revestimento com propriedades de autocura traz vantagens de ordem prática e econômica, diminuindo a frequência de manutenção das estruturas pintadas e economizando esforços, tempo e recursos. Idalina comenta que “esses aditivos não são caros, o que torna seu emprego bastante atrativo”.
Estudos na saúde bucal
Recentemente, em parceria com a professora Taís Scaramucci Forlin e o pós-doutorando Sávio José Cardoso Bezerra, ambos da Faculdade de Odontologia (FO) da USP, íons fluoretos e sais de estanho, encapsulados em sílica mesoporosa e aditivados em um tipo de verniz à base de polissilanos, vêm sendo estudados para prevenir a cárie, a erosão dental e a hipersensibilidade dentinária.
A erosão dental, explica a professora Taís, é uma enfermidade crônica definida como a perda do tecido dental duro proveniente de um processo químico sem ação de bactérias, causada por ácidos de origem do próprio organismo ou de fontes externas. “As consequências desse desgaste podem ser a perda da morfologia dental, dentes mais curtos e mais amarelados, além de dor, proveniente da hipersensibilidade dentinária.”
Os revestimentos inteligentes, segundo a professora, possibilitam tratamentos específicos pois aderem à estrutura dental formando uma camada protetora fina e transparente. Existe, também, a possibilidade de aditivar esses revestimentos com agentes reconhecidamente benéficos à saúde bucal. Taís conta que esses agentes encapsulados permitem “a liberação controlada, sob demanda, no momento em que o dente é desafiado”.
Proteção das armaduras de aço na construção civil
O emprego das microcápsulas com inibidores de corrosão e propriedades de autorreparação na construção civil é estudado como aditivo do concreto para diminuir o número de microfissuras, que podem permitir a entrada de agentes agressivos que causam a corrosão das armaduras de aço presentes no concreto armado.
Desenvolvidos basicamente para estruturas metálicas, esses revestimentos inteligentes não possuem o poder de reparar rachaduras em paredes de alvenaria, pois segundo Idalina, não há material suficiente nas microcápsulas para preencher vazios tão grandes.
Fonte: JORNAL DA USP
