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CIT SENAI FIEMG pesquisa revestimentos hidrofóbicos

ISI de Inovação em Engenharia de Superfícies está desenvolvendo superfícies hidrofóbicas e super-hidrofóbicas em diferentes materiais como tecido, vidro, alumínio e aço

Imagine janelas que se mantem limpas com uma chuva leve que arrasta consigo partículas de sujeira; para-brisas de carros que não se embaçam ou dificultam a visão do condutor em um dia de chuva forte; roupas que não se mancham facilmente, mesmo após o contato com óleo ou graxa, livres de bactérias e fungos, para uso hospitalar ou impermeáveis, para uso militar em regiões pantanosas; muros e paredes livres de pichação; asas de avião que não sofrem com o congelamento; superfícies metálicas resistentes a intempéries como a chuva ácida sem sofrer corrosão; panelas mais antiaderentes; e pisos e móveis mais impermeáveis. 

Todas essas propriedades são possíveis de se obter a partir do desenvolvimento de superfícies hidrofóbicas. Tais superfícies apresentam interação baixa com a água, ou seja, gotas d’água ao entrarem em contato com elas não se espalham e são removidas com um pequeno movimento no objeto, ou simplesmente com o vento, sem deixar rastro. Em casos extremos as gotas batem e voltam da superfície como se fossem um elástico. Nesses casos as superfícies são chamadas de super-hidrofóbicas. É o que acontece nos muros do bairro boêmio de St. Pauli, na cidade alemã de Hamburgo. A tecnologia de revestimento super-hidrofóbico, aplicada nos muros do bairro, faz com que eles rebatam urina instantaneamente. St. Pauli sofria com os “mijões”, que urinavam em lugares públicos, principalmente após as baladas. Um vídeo mostrando a atuação dos desavisados nos muros revestidos, publicado no YouTube, registra mais de cinco milhões de visualizações. 

No CIT SENAI FIEMG, em Belo Horizonte, um pesquisador está desenvolvendo superfícies hidrofóbicas e super-hidrofóbicas em materiais como vidro, alumínio, aço e tecido de algodão, utilizando diferentes metodologias. “Uma delas é o processo sol-gel, onde os precursores são selecionados com a finalidade de agregar as características de hidrofobicidade”, disse o pesquisador do Instituto SENAI de Inovação em Engenharia de Superfícies (ISIES), o bolsista Fábio Augusto de Souza Ferreira, que iniciou o trabalho em maio de 2016, em seu pós-doc. 

A inspiração para esses desenvolvimentos vem da natureza. Há diversos casos de animais e plantas que apresentam características super-hidrofóbicas entre eles as asas das borboletas do gênero Morpho; as folhas das plantas do gênero Tropaeolum majus, como a cinco-chagas; a lagartixa pigmeu (Coleodactylus amazonicus) e o lótus (Nelumbo sp) cujas folhas apresentam a propriedade de “auto-limpeza”, onde partículas de sujeira são removidas durante a passagem de gotas de água que rolam livres na superfície da folha. Esse fenômeno natural tornou-se famoso no mundo científico e recebeu o nome de “Efeito Lotus”. Estudos revelaram que tal efeito está associado à micro e nanoestruturas hierarquicamente agrupadas e espalhadas por toda a superfície da folha e recobertas por ceras. Dessa forma, concluiu-se que para a obtenção da super-hidrofobicidade é necessário combinar uma rugosidade adequada com a composição química de modo a conferir uma energia de superfície baixa o suficiente para repelir a água e até outros líquidos. 

Atualmente, a pesquisa encontra-se em escala laboratorial tendo sido obtido revestimentos hidrofóbicos em vidros e tecido de algodão e super-hidrofóbicos sobre alumínio e aço inoxidável por meio de ataque químico para aumento da rugosidade, seguido da deposição de revestimento com caráter hidrofóbico, ao ponto da água não se fixar na superfície dos materiais, evidenciando a influência da topografia sobre a molhabilidade, atuando como um amplificador. 

A infraestrutura do ISIES vem possibilitando o avanço significativo do projeto, pelo fato da maioria das caracterizações poderem ser realizadas no próprio instituto. “O que conseguimos até agora foi depositar revestimentos hidrofóbicos em diferentes tipos de materiais por meio de técnicas como spray e imersão”. Na imersão, o material é inserido na solução contendo o revestimento a ser depositado, após certo tempo o material é removido e após a evaporação do solvente o revestimento é obtido. “Os próximos passos consistem em avaliar a durabilidade dos revestimentos e a viabilidade técnica e econômica para escala industrial”.

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