Nanotecnologia no setor automotivo brasileiro

Autor: Eng. Paulo Rodi
Para concorrer com eficiência no mercado competitivo, é preciso inovar. Não apenas uma vez, mas o tempo todo, em todos os produtos, em todos os processos e funções da empresa. Mas a inovação lucrativa não é algo que simplesmente “acontece”. Deve ser gerenciada, avaliada e executada de maneira compatível com as oportunidades e as capacidades da organização. Fundamental é o timing da sua realização.

O grande interesse de diversos setores empresariais em nanotecnologia decorre do enorme potencial de aplicações e impacto no desenvolvimento tecnológico e econômico. Encontramos exemplos de aplicação em setores tão diversos como no agronegócio – novos defensivos agrícolas, melhoramento genético de animais e plantas, sensores para controle de pragas e qualidade de alimentos -, saúde humana - liberação controlada de fármacos para tratamento de doenças – e na indústria, e em particular do setor automotivo, com novos materiais metálicos e poliméricos de propriedades mecânicas, térmicas e elétricas bastante melhoradas.

Quando se fala de nanotecnologia refere-se ao conjunto de conhecimentos e princípios científicos que se aplicam a um determinado ramo de atividade com fins de industrialização e captação de valor econômico. A base dessa tecnologia vem dos conhecimentos produzidos pelas nanociências que visam compreender os fenômenos que regem o mundo na escala nanométrica.

Os avanços mais significativos neste campo começaram a ser mais notados a partir da década de 1980 com a invenção de instrumentos como os microscópios de força atômica e de varredura por sonda, que permitem enxergar e manipular materiais no nível do nanômetro, e daí atingir suas melhores propriedades na escala macroscópica.

Em 2001, o governo americano lançou uma iniciativa nacional para desenvolvimento de nanotecnologia através de um plano estratégico que abrange 25 agências e mais de US$ 1 bilhão de orçamento anual.

O Brasil, seguindo o mesmo caminho, lançou esforço conjunto naquele ano através da Iniciativa Brasileira em Nanotecnologia, abrangendo dezenas de instituições de pesquisa e ensino, e que atualmente trabalham em parceria não só com a rede americana, mas com grupos de excelência em nanotecnologia na Europa, China, América Latina e Japão.

Diversos setores têm se beneficiado dos avanços e novos produtos da nanotecnologia brasileira. Na biomédica, os nanosensores já permitem detectar doenças e reparar as células defeituosas através da localização precisa e liberação controlada de fármacos dentro do organismo humano.

Ligada a essa área têm-se os polímeros biodegradáveis nanoestruturados, cuja cinética de degradação e compatibilidade com o organismo viabiliza a sua utilização como invólucros “inteligentes” para os fármacos ativos específicos ao tratamento de doenças. Na mesma linha está a aplicação de nanopartículas magnéticas biocompatíveis, guiadas por meio de campo magnético até o seu alvo na região afetada pela doença, como no tratamento de câncer. Na área ambiental nanosensores especiais detectam gases tóxicos e outros agentes biológicos com foco no combate a possíveis ações terroristas.

No setor automotivo têm-se diversos exemplos de aplicação. Desde a década de 1990, com os trabalhos do Laboratório de Pesquisa da Toyota, no Japão, os polímeros reforçados com nanoargila apresentam propriedades mecânicas, térmicas e de barreira à permeação de gases bastante melhorada em comparação às soluções de maior custo disponíveis no mercado.

Aplicações como agentes bactericidas adicionam valor aos produtos plásticos empregados em sistemas de ar condicionado veiculares e traz vantagens percebidas pelos clientes no aspecto de melhoria da qualidade interna do ar circulante. Também os materiais metálicos nanoestruturados contribuem para a constante busca pela redução de peso dos veículos e conseqüentemente redução do consumo de combustíveis e do desgaste mecânico de todo o sistema.

A indústria brasileira demonstra a sua capacidade de aplicar a nanotecnologia em seus produtos. Casos como o das empresas Mueller e Braskem, que desenvolvem produtos no setor de transformação plástica, trazem o valor percebido pelo consumidor através da redução de 33% em peso de componentes originalmente estruturados com alto conteúdo de fibras de vidro, e polímeros com menor sensibilidade a riscos e de melhores características à propagação de chamas.

O mercado automotivo já utiliza muito produtos nanotecnológicos. Há diversos termopolímeros condutivos elétricos aplicados a painéis da carroceria pintados, outros com características superiores ao retardamento de propagação de chamas, como também materiais com propriedades de barreira à permeação de gases para a aplicação em tanques de combustíveis. Plásticos de engenharia de alto desempenho estrutural permitem substituir com vantagens econômicas e de liberdade de design peças ou sistemas concebidos originalmente em metal.

Um recente estudo no setor demonstra que um automóvel típico já utiliza aproximadamente 100 kg de plástico em seus diversos componentes, entre plásticos de engenharia (30%) e poliolefinas (70%). Há também as iniciativas mundiais para o desenvolvimento de veículos elétricos compactos como alternativa eficaz para permitir a mobilidade nos centros urbanos cada vez mais adensados e poluídos.

Mas o Brasil precisa estimular a indústria competente na aplicação da nanotecnologia, para criar produtos adequados a essa nova onda de demanda por materiais e projetos inovadores que contribuirão com os objetivos das grandes montadoras de veículos do País.

A SAE (Society of Automotive Engineers), e em particular o seu braço no Brasil, contribui significativamente através de simpósios e congressos no papel de estimular o encontro e troca de informações entre as empresas ligadas ao setor automotivo que já desempenham desenvolvimentos com nanotecnologia, ou as que pretendem entender essa tecnologia, como o Simpósio SAE BRASIL de Novos Materiais e Nanotecnologia, realizado recentemente em São Paulo