Como seria bom se a pintura do seu carro que foi arranhada acidentalmente (ou não) pudesse se regenerar sozinha e parecer novinha em folha, não é mesmo? Ou então se você não precisasse se preocupar mais com canos rachados? Assim como acontece quando temos um pequeno corte na pele ou uma fissura em nossos ossos, por exemplo.
Imagine, pois, que muitos materiais inanimados, como concreto, tijolos, peças plásticas, pinturas possam se regenerar de forma autônoma, sem necessidade de intervenção externa. Seria ótimo, não? A boa notícia é que esses materiais já existem! Hoje há um grande interesse nos seus desenvolvimentos por vários grupos de pesquisa acadêmicos ou industriais. E estão cada vez mais avançados, devendo em breve serem parte dos nosso dia a dia.
Por exemplo, já temos concreto e asfalto autorregeneráveis sendo comercializados em alguns países, além de filmes autorregeneráveis para carros e telas de telefones celulares. Parece mágica, mas não é.
Os polímeros (plásticos, borrachas, resinas) são materiais de base da nossa vida cotidiana, estando presentes em muitos tipos de embalagens, na construção civil, em automóveis, aviões e navios, etc. Essa enorme demanda nos motiva continuamente a estender a confiabilidade e vida útil máxima desses materiais e, dentro dessa ideia, a desenvolver novos materiais poliméricos que sejam capazes de restaurar sua funcionalidade após danos ou fadiga.
Explicando um pouco melhor, os materiais poliméricos, eventualmente, apresentam danos ou degradação em sua estrutura devido às intempéries, impacto, carga ou fadiga, que podem resultar no aparecimento de microfissuras. Estas podem estar em escala milimétrica ou até mesmo nanométrica, sendo difíceis de detectar e reparar. Isto torna esses materiais suscetíveis a falhas, sendo que nos casos de uso em engenharia, por exemplo, faz-se necessário realizar reparos periódicos ou até mesmo uma substituição precoce, o que em muitas situações é caro e oneroso. Imagine uma pá eólica, o casco de um iate ou o para-choque de um carro!
Pois os materiais autorregeneráveis (que também são chamados de autocicatrizáveis ou ‘self-healing’, em inglês) possuem capacidade de reparar danos, em certa escala, sem a necessidade de detecção ou intervenção manual, prolongando a vida útil do polímero e oferecendo novas direções para o desenvolvimento de materiais sustentáveis.
Na UDESC, em Joinville-SC, temos trabalhado na incorporação de microcápsulas contendo um agente cicatrizante em vários tipos de materiais poliméricos, tais como compósitos para finalidades estruturais e revestimentos, para que estes passem a ter a habilidade de se autorregenerarem.
Por exemplo, temos testado com sucesso tintas de base epóxi e PU com alta resistência à corrosão, pelo uso de microcápsulas contendo compostos a base de silício e diisocianatos, que têm atraído a atenção como agentes de cicatrização devido à reação de polimerização com a matriz polimérica ocorrer sem a necessidade de catalisador, luz ultravioleta ou aumento de temperatura. Os diisocianatos, sendo reativos com a água, geram um sistema de autorregeneração realmente autônomo em ambientes úmidos, o que os torna atraentes para aplicações em revestimentos protetores que, em grande parte, estão expostos ao intemperismo.
Se você quer saber mais sobre o assunto, acesse alguns de nossos trabalhos em: Progress in Organic Coatings; Nano Select e Journal of Applied Polymer Science.
Por Sérgio H. Pezzin, Diego M. Schelemper & Fernando H. Lafratta
Centro de Ciências Tecnológicas – Universidade do Estado de Santa Catarina
