Pesquisa de novos materiais impulsiona a evolução humana

Estamos presenciando um momento único e vanguardista na pesquisa de novos materiais. Os países mais industrializados consideram o desenvolvimento de novos materiais um fator essencial para estimular a inovação em diversas áreas, como a engenharia, o design, a arquitetura, a medicina, entre outros tantos. Apostam na ciência dos materiais como a tecnologia mais imprescindível para o desenvolvimento de novos produtos, processos e aplicações.

A fabricação de um determinado artefato, como por exemplo um novo modelo de implante para substituição de uma válvula cardíaca, ou uma simples cerda para uma escova de dentes de melhor performance, partes do jipe Curiosity, da Nasa – que está no solo de Marte –, determinam necessidades específicas de aplicação. E essas necessidades determinam características de propriedades, estrutura e processo de fabricação, que serão aplicados em sua consecução.

Necessidades de aplicação de materiais vão da economia à sustentabilidade

As necessidades são intencionais e miram objetivos que podem ser de mercado (orientadas a um público-alvo, por exemplo), econômicas (redução de custos de fabricação, por exemplo.), sustentáveis (biodegradabilidade, por exemplo), ou mesmo relacionadas à performance (resistir à atmosfera de Marte, por exemplo).

As propriedades são as características que distinguem os materiais entre si e são mensuráveis. A estrutura trata do arranjo dos seus átomos, ligações químicas, interações eletromagnéticas, dentre outras, cuja organização se dá de forma tridimensional. E os processos determinam técnicas que irão permitir dar ao material a forma e compor o artefato desejado.

Bandejas plásticas para ir ao forno eram previstas havia 30 anos

São muitas combinações possíveis e, em função das necessidades da evolução tecnológica do ser humano, cientistas já previam há 30 anos que atualmente estaríamos (e estamos) desenvolvendo plásticos de alta temperatura, como por exemplo bandejas plásticas que possam ir ao forno, tal como os vasilhames metálicos tradicionais.

Compósitos cerâmicos de alta performance, que têm sido aplicados em implantes dentários, próteses ósseas, ou mesmo em ferramentas de usinagem de alta dureza e resistência ao desgaste. Podemos citar ainda os metais vítreos, os transparentes e as novas superligas.

Geralmente os novos materiais são demandados e adotados com maior rapidez em setores da indústria que tem maior necessidade econômica de redução de custos, como os fabricantes de automóveis, eletrodomésticos, artigos esportivos, indústria aeroespacial e a biomédica, como nos exemplos citados.

Incorporação de tecnologia chega ao cotidiano

O setor de artigos esportivos, por exemplo, é um dos que mais demanda e investe em novos materiais, pois atribui um valor enorme ao desempenho, adotando qualquer novidade que possa oferecer algum ganho possível em performance dos seus produtos. Em épocas passadas, de conflitos e guerras, as pesquisas de materiais eram demandadas em aplicações militares.

Hoje em dia, vemos a incorporação de muitas daquelas tecnologias e materiais, cada vez mais presentes em produtos comuns. É sob essa ótica que entendemos que a pesquisa científica proporcionará possibilidades de desenvolvimento de novas tecnologias, que irão gerar novos materiais, que irão demandar novos processos, superfícies e funções, portanto, irão possibilitar o desenvolvimento de novos produtos, com performance e funções cada vez mais surpreendentes.

(*) Carlos Alberto Silva de Miranda é professor dos cursos de engenharia do Ibmec BH