A pesquisa descreve a prepara\u00e7\u00e3o de um novo tipo de estrutura porosa obtida a partir da combina\u00e7\u00e3o do biopol\u00edmero quitosana com mat\u00e9rias-primas cer\u00e2micas. O trabalho foi desenvolvido no grupo de pesquisa Solu\u00e7\u00f5es Integradas em Manufatura e Materiais Cer\u00e2micos (SIMMaC) com alunos de p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o e contou com apoio da FAPESP e CNPq. Muito usadas na ind\u00fastria sider\u00fargica no processo de fundi\u00e7\u00e3o do a\u00e7o, as estruturas cer\u00e2micas porosas obtidas ap\u00f3s tratamento t\u00e9rmico a 1500\u00baC possuem elevada resist\u00eancia mec\u00e2nica e funcionalidade para aplica\u00e7\u00e3o em diversas \u00e1reas, como isolamento t\u00e9rmico, microfiltra\u00e7\u00e3o em altas temperaturas e cat\u00e1lise e crescimento de tecidos biol\u00f3gicos. Atualmente o material \u00e9 utilizado no interior das pe\u00e7as industriais com uma camada densa na fun\u00e7\u00e3o de refrat\u00e1rio, a fim de suportar a carga mec\u00e2nica no processo do derretimento do a\u00e7o, e outra na fun\u00e7\u00e3o de isolante, a qual ret\u00e9m o calor por meio do ar presente dentro dos poros. A forma de aplica\u00e7\u00e3o como isolante t\u00e9rmico no revestimento de equipamentos utiliza uma manta proveniente de fibras cer\u00e2micas de \u00f3xido de alum\u00ednio que, apesar de ser eficiente, apresenta altos custos e preju\u00edzos \u00e0 sa\u00fade. A espessura de tais fibras \u00e9 semelhante a um fio de cabelo e, se inaladas ou absorvidas atrav\u00e9s de contato, podem causar alergias na pele e ferimentos no tecido pulmonar. Al\u00e9m disso, durante o processo convencional de fabrica\u00e7\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio que ocorra a fus\u00e3o do \u00f3xido de alum\u00ednio, uma etapa que gera um alto consumo de energia el\u00e9trica. Existe uma op\u00e7\u00e3o para substituir a manta: uma estrutura de cer\u00e2mica prensada com serragem, na qual ap\u00f3s a sinteriza\u00e7\u00e3o \u2013 uma forma de tratamento sob altas temperaturas \u2013, v\u00e1rios poros se formam. A desvantagem \u00e9 que a quantidade de \u2018vazios\u2019 enfraquece o material cer\u00e2mico, perdendo assim as propriedades de resist\u00eancia mec\u00e2nica e durabilidade. O prop\u00f3sito de Salom\u00e3o era conseguir ao mesmo tempo um material simultaneamente mais resistente e poroso, por\u00e9m com os m\u00e9todos tradicionais seria invi\u00e1vel, pois sempre que uma propriedade aumenta a outra diminui. \u201cO objetivo era gerar uma nova classe de materiais porosos por meio da hierarquiza\u00e7\u00e3o da estrutura, obtendo poros de diferentes tamanhos que preencheriam os espa\u00e7os entre si.\u201d, comentou o professor. Partindo da teoria da estrutura hierarquizada, Salom\u00e3o acrescentou quitosana \u2013 um pol\u00edmero natural adesivo e de f\u00e1cil acesso, extra\u00eddo da casca de crust\u00e1ceos \u2013 com a fun\u00e7\u00e3o de unir as part\u00edculas de \u00f3xido e hidr\u00f3xido de alum\u00ednio formando fibras continuas, gerando um novo processo. Ap\u00f3s a mistura, o material foi empacotado e sinterizado no pr\u00f3prio processo industrial, pois ao queimar a quitosana e decompor o hidr\u00f3xido de alum\u00ednio, milhares de microporos se formam. \u201cExistem poros de ar nanom\u00e9tricos dentro das estruturas das fibras e nas jun\u00e7\u00f5es delas. O filamento \u00e9 mais espesso e forte, possui elevada resist\u00eancia mec\u00e2nica e capacidade de isolamento t\u00e9rmico.\u201d, explicou o docente. O resultado \u00e9 um material t\u00e3o eficiente quanto a manta isolante, por\u00e9m com uma produ\u00e7\u00e3o de baixo custo e sem risco \u00e0 sa\u00fade. O destaque do trabalho se deu pela qualidade cient\u00edfica, ao passar pelo desafio de encontrar uma forma para se diluir simultaneamente as part\u00edculas de \u00f3xido de alum\u00ednio e mistur\u00e1-las \u00e0 quitosana, j\u00e1 que possuem composi\u00e7\u00f5es diferentes. A inova\u00e7\u00e3o do sistema tamb\u00e9m foi observada na avalia\u00e7\u00e3o. H\u00e1 quatro anos o professor vem pesquisando o assunto, ressaltando que no ano passado realizou a apresenta\u00e7\u00e3o em p\u00f4ster “Como produzir uma fibra usando a quitosana”, no mesmo Congresso, e foi premiado tamb\u00e9m como Melhor Trabalho, o qual indicava o m\u00e9todo te\u00f3rico de produ\u00e7\u00e3o do novo material. O pr\u00f3ximo passo da pesquisa \u00e9 criar uma pe\u00e7a em maior propor\u00e7\u00e3o para ser testada a fim de analisar os resultados e a efici\u00eancia no processo. A estimativa \u00e9 que em at\u00e9 dois anos o novo material poder\u00e1 ser produzido em larga escala e revestir equipamentos na ind\u00fastria sider\u00fargica. Salom\u00e3o ainda apontou que existe uma grande semelhan\u00e7a da estrutura interna das fibras de quitosana com a estrutura do osso humano, havendo a possibilidade de deriv\u00e1-la para produzir pr\u00f3teses quando houver parcialmente a perda \u00f3ssea. Para tanto, seria necess\u00e1rio realizar a troca do \u00f3xido de alum\u00ednio por hidr\u00f3xido apatita, um mineral presente na composi\u00e7\u00e3o dos ossos e importante para a regenera\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas. \u201cO processo \u00e9 o mesmo: troca-se os elementos e mant\u00e9m-se a geometria. O resultado \u00e9 uma estrutura muito pr\u00f3xima e que poderia substituir o osso atrav\u00e9s do efeito osteog\u00eanese, no qual as c\u00e9lulas do osso v\u00e3o se regenerando enquanto o material artificial \u00e9 absorvido pelo organismo. Vamos come\u00e7ar a pesquisar isso no pr\u00f3ximo semestre\u201d, definiu Salom\u00e3o. Por Keite Marques da Assessoria de Comunica\u00e7\u00e3o da EESC<\/p>\n
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