Unesp desenvolve superplástico com resíduos naturais

De resíduos agroindustriais saem fibras que poderão dar origem a uma nova geração de superplásticos. Mais leves, resistentes e ecologicamente corretos do que os polímeros convencionais utilizados industrialmente, as alternativas vêm sendo pesquisadas pelo grupo coordenado pelo professor Alcides Lopes Leão na Faculdade de Ciências Agronômicas da Unesp, em Botucatu.

Obtidas de resíduos de banana, casca de coco, sisal, curauá, abacaxi, madeira e resíduos da fabricação de celulose, as fibras naturais são estudadas em escalas de centímetros e milímetros pelo professor Lopes Leão e colegas desde o início da década de 1990.

Ao testá-las nos últimos dois anos em escala nanométrica (a bilionésima parte do metro), os pesquisadores descobriram que as fibras apresentam resistência similar às fibras de carbono e de vidro. E, por isso, podem substituí-las como matérias-primas para a fabricação de plásticos. O resultado são materiais mais fortes e duráveis e com a vantagem de, diferentemente dos plásticos convencionais originados do petróleo e de gás natural, serem totalmente renováveis.

“Em escala nanométrica, as propriedades mecânicas dessas fibras aumentam enormemente”, diz Lopes Leão. “A peça feita com esse tipo de material se torna 30 vezes mais leve e de três e quatro vezes mais resistente”.

Em testes realizados pelo grupo por meio de acordo de pesquisa com a Braskem, em que foi adicionado 0,2% de nanofibra ao polipropileno fabricado pela empresa, o material apresentou aumento de resistência de mais de 50%.

Já em ensaios realizados com plástico injetável utilizado na fabricação de para-choques, painéis internos e laterais e protetor de cárter de automóveis, em que foi adicionado entre 0,2% e 1,2% de nanofibras, as peças apresentaram maior resistência e leveza do que as encontradas no mercado atualmente, segundo o cientista.

“Em todas as peças utilizadas pela indústria automobilística à base de polipropileno injetado nós substituímos a fibra de vidro pela nanocelulose e obtivemos melhora das propriedades”, afirmou.

Além do aumento na segurança, os plásticos feitos de nanofibras possibilitam reduzir o peso do veículo e aumentar a economia de combustível. Também apresentam maior resistência a danos causados pelo calor e por derramamento de líquidos, como a gasolina.

“Por enquanto, estamos focando a aplicação das nanofibras na substituição dos plásticos automotivos. Mas, no futuro, poderemos substituir peças que hoje são feitas de aço ou alumínio por esses materiais”, disse Lopes Leão.

Por meio de um projeto apoiado por meio do Programa de Apoio à Pesquisa em Parceria para Inovação Tecnológica da Fapesp, a fibra de curauá passou a ser utilizada no teto, na parte interna das portas e na tampa de compartimento da bagagem dos automóveis Fox e Polo, fabricados pela Volkswagen.

Outras indústrias automobilísticas já manifestaram interesse pela tecnologia, segundo Lopes Leão. Entre elas está uma empresa indiana, cujo nome não foi revelado, que tomou conhecimento da pesquisa após ela ser apresentada no 241º Encontro e Exposição Nacional da Sociedade Norte-Americana de Química (ACS, na sigla em inglês), que ocorreu no final de março em Anaheim, nos Estados Unidos.

Fonte Agência FAPESP/ Elton Alisson

Embraco desenvolve aço autolubrificante

Durante a Febramec, realizada na semana passada em Porto Alegre, a Embraco apresentou duas novidades para a área metal-mecânica: o aço autolubrificante e uma solução inovadora em reatores a plasma com dupla função para recobrimentos. As duas novas tecnologias foram desenvolvidas por engenheiros da Embraco em parceria com professores e alunos da Universidade Federal de Santa Catarina, resultando em quatro pedidos de patentes.

As novas tecnologias beneficiam especialmente a indústria metal mecânica, como o segmento automotivo, aumentando a produtividade e reduzindo o impacto ambiental nas linhas de produção.

Segundo a empresa, o aço autolubrificante está em fase de testes em larga escala. O material é de alta resistência e tem potencial autolubrificante. A inovação foi desenvolvida por meio da metalurgia do pó - união de pó de ferro e carbono, sinterizados com estoques de lubrificantes sólidos. A composição do metal é feita de maneira que essa lubrificação funcione durante toda a vida útil de uma peça, seja ela integrante de qualquer sistema mecânico que necessite de alta resistência.

 “Acreditamos que o aço autolubrificante revolucionará a maneira de pensar a engenharia mecânica, pois todos os sistemas que precisam de alguma lubrificação para evitar o atrito poderão utilizar nossa tecnologia e eliminar o uso de óleo. É uma alternativa totalmente sustentável e acreditamos que terá um grande potencial de aplicação, principalmente na indústria automotiva”, explica Marcos Fábio Lima, Diretor de Novos Negócios da Embraco.

REATOR A PLASMA - Já o reator a plasma é utilizado para recobrir peças metal mecânicas com uma camada resistente e anticorrosiva. Ele oferece maior produtividade e menos tempo de processo de recobrimento, pois o reator reveste e faz a limpeza da peça em um único ciclo de produção, possibilitando retirar completamente qualquer resíduo. Por isso, a cobertura adquire maior qualidade e torna a peça mais confiável quanto a sua vida útil e desempenho.

A Embraco destaca que o reator a plasma é feito no Brasil, com matérias-primas nacionais, que possibilitam reduzir seu custo de produção. Outros benefícios da nova tecnologia é que ela não utiliza gases tóxicos, não tem emissão de poluentes e não gera resíduo. Todos esses fatores contribuem para a nova solução da Embraco ser ambientalmente amigável.

“Começamos a pesquisar um novo reator a plasma em 1992, em parceria com a Universidade Federal de Santa Catarina, no Laboratório de Materiais (LabMat)”, conta Lima. Em 2006, a Embraco finalizou os estudos e no ano seguinte já começou a revestir peças de seus compressores. “Nos últimos 5 anos, produzimos mais de 25 milhões de compressores que utilizaram componentes com esta tecnologia”, informa Lima.

A Embraco já obteve, ao longo de sua história, 1.277 cartas patentes. Há 31 anos, a empresa mantém parceria com o Departamento de Engenharia Mecânica, com o LabMat, Laboratório de Materiais, e com o Laboratório de Pesquisa em Refrigeração e Termofísica (Polo) da UFSC, construído entre 2003 e 2006, ambos em parceria com a Embraco, especialmente para atender as necessidades de pesquisa na área de ciência dos materiais e refrigeração.

Fonte: Usinagem Brasil

Nissan desenvolve aço mais leve e resistente

A Nissan anunciou que utilizará um novo tipo aço, mais leve e resistente, na produção dos modelos Infiniti e Nissan. O “Advanced High Tensile Strength Steel” (aço avançado de alta resistência), conhecido como AHSS, foi desenvolvido dentro da estratégia da marca japonesa de buscar a redução do peso de seus modelos e melhorar os níveis de consumo de combustível.

A Nissan estima que a novidade reduzirá em até 17% o peso final dos veículos. O primeiro modelo a receber esse aço de alta resistência será o sedã esportivo de luxo Infiniti Q50, lançado este ano em Detroit e que será vendido no Brasil a partir do fim do ano que vem. Os veículos Nissan começam a ser produzidos com a inovadora liga metálica a partir de 2017.

O AHSS é um aço avançado ultrarresistente, de 1,2 GPa (Gigapascal, unidade padrão de medição da resistência à tensão), com alta capacidade de moldagem. Foi desenvolvido pela Nissan em parceria com a Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation e a Kobe Steel, Ltd., e traz como principais diferenciais o alto índice de elasticidade e maiores resistência e maleabilidade. Esses atributos permitem que seja utilizado na produção de componentes com formatos complexos, algo difícil de ser realizado até então, principal motivo para sua criação. A Nissan se tornará assim a primeira fabricante de automóveis a utilizar em larga escala esse tipo de aço na produção de partes estruturais (no uso em partes estruturais prensadas a frio).

O novo aço não requer alterações nas linhas produções já existentes e representa significativa redução na quantidade de material utilizado para a fabricação de um veículo. Assim, haverá também redução no custo total de produção por unidade.

A criação do AHSS é parte do plano ambiental “Nissan Green Program 2016”, que visa a redução, até o final do ano-fiscal 2016, de até 35% nos níveis de consumo de combustível de seus modelos, em relação aos valores de 2005. A empresa pretende ampliar, a partir de 2017, para até 25% do peso total por produto o nível de aplicação desse tipo de material em seus novos lançamentos.

Ford usa óculos 3D e realidade virtual para criar protótipos

A Ford está mudando o modo como os carros são projetados e aprimorados com o uso de um ambiente de realidade virtual 3D criado por computador, chamado "3-D CAVE" (Computer Automated Virtual Environment). Essa tecnologia permite testar e refinar milhares de detalhes do projeto de um carro novo, desde o tamanho e posição dos porta-copos até a visibilidade do vidro traseiro, sem ter de investir tempo e recursos na construção de múltiplos protótipos.

À primeira vista, o lugar onde esse trabalho é realizado parece estranho: uma caixa de três lados com grandes paredes e teto brancos, onde são projetadas imagens, e a estrutura do interior de um carro no meio. Quando se senta no banco do carro, usando óculos 3D com detetores de movimento, as telas mostram instantaneamente um mundo virtual hiper-realista simulado por computador.

"Nós agora podemos criar um carro no mundo digital e realmente entrar nele e experimentá-lo", diz Michael Wolf, supervisor de realidade virtual da Ford Europa. "Nós ainda dependemos do conhecimento e imaginação dos nossos engenheiros de protótipos para dar vida aos nossos projetos, mas agora eles têm uma ferramenta muito mais sofisticada para isso."

O 3-D CAVE permite aos engenheiros da Ford em Colônia, na Alemanha, sentar no banco do simulador enquanto imagens em 3D são projetadas no teto e nas paredes. Usando óculos especiais polarizados, monitorados por um sistema infravermelho de detecção de movimento, eles interagem com o veículo virtual para determinar, por exemplo, o alcance dos retrovisores traseiros ou a posição dos porta-garrafas nas portas.

O CAVE usa imagens animadas de pedestres e ciclistas para ajudar os engenheiros a avaliar a visibilidade da cabine. Ele também permite examinar e comparar diversos projetos ao toque de um botão - inclusive o interior de veículos produzidos por outras marcas. A Ford tem uma unidade idêntica do CAVE instalada em sua sede em Dearborn, EUA, além de versões mais simples que podem ser transportadas para a simulação de protótipos pelo mundo.

Aplicações - No desenvolvimento da B-MAX, minivan compacta vendida na Europa, a Ford usou o CAVE para testar a eficiência do sistema de portas traseiras corrediças com pilar central integrado. Ele também ajudou a aprimorar a visibilidade das janelas traseiras e os limpadores tipo "borboleta", que se movem em direções opostas.

No Focus, a Ford usou o CAVE para aumentar a eficiência dos limpadores; para ampliar o espaço dos passageiros de trás, testando diferentes desenhos de bancos dianteiros e apoios de cabeça; para avaliar o impacto do desenho da moldura das portas na visibilidade; e para minimizar os reflexos nos vidros e mostradores.

Agora, a Ford quer incluir controles do sistema de entretenimento, abertura e fechamento dos vidros e simulações avançadas de direção no equipamento. Cenários globais em tempo real permitiriam aos engenheiros analisar como a iluminação interna e os reflexos variam conforme o dia e as condições do tempo.

"O CAVE torna a avaliação de projetos muito mais rápida e simples", diz Michael Wolf. "Produzir e colocar três tipos de pilares dianteiros em um protótipo, por exemplo, leva 10 dias. Com o nosso simulador de realidade virtual, isso é feito um ou dois dias e com grande economia de recursos."

Impressoras 3D - Quando uma construção física é realmente necessária, a Ford usa impressoras 3D, que reproduzem formas complexas sobrepondo milhares de camadas ultrafinas de material. Os componentes criados dessa forma podem utilizar até três tipos diferentes de resina, com texturas diferentes, e medir até 700 mm.

A Ford usou essa técnica para produzir as maçanetas das portas e os encostos dos bancos durante o desenvolvimento do B-MAX e o acabamento dos pilares dianteiros e batentes do porta-malas do Kuga. A marca pesquisa, agora, a produção em larga escala de peças de veículos usando essa tecnologia.

"A impressão 3D permite criar todo tipo de formas complexas e componentes, que anteriormente exigiriam muitas horas de trabalho e recursos para a usinagem manual", diz Sandro Piroddi, supervisor de Tecnologias Rápidas da Ford Europa. "Ela tem um grande potencial na produção de veículos Ford no futuro."

Veja vídeo (em inglês) www.youtube.com/watch?v=gD6X6Efkm0o

Medidas que transformam o mundo

(*)Antoninho Marmo Trevisan

Ante o pífio desempenho do PIB no 3º trimestre, com expansão de apenas 0,6%, está correta a decisão, anunciada pelo ministro da Fazenda, Guido Mantega, de estender para 2013 o Programa de Sustentação do Investimento (PSI), com aporte de R$ 100 bilhões. A meta é viabilizar crescimento econômico de 4% no ano novo, conforme almeja o governo.

Embora a providência esteja tecnicamente correta, assim como a redução do IPI para automóveis, linha branca e construção, dentre outras medidas anticíclicas que vêm sendo adotadas, o PIB do terceiro trimestre confirma a tese que temos defendido com ênfase, de que não temos como continuar crescendo de modo vigoroso sem realizar as chamadas reformas estruturais.

Atos pontuais socorrem a economia em conjunturas como a da crise mundial. A sustentabilidade do crescimento, porém, só se alcança com ações verdadeiramente transformadoras. Duas delas estão em curso no País. A primeira é a elevação do crédito, um dos principais motores do nível de atividade. A segunda é o anúncio feito pela presidenta Dilma Rousseff referente à destinação ao ensino de todos os royalties e participações especiais arrecadados com as futuras concessões de petróleo e gás e 50% do Fundo Social, integrado pelos recursos do Pré-sal.

Embora não tenha efeito em curto prazo, a decisão poderá significar a solução definitiva de um dos grandes problemas estruturais do Brasil, que é a precariedade do ensino. A medida beneficia todo o País, atendendo a uma prioridade de todos os brasileiros. Portanto, também deveria desarmar os espíritos quanto à acirrada disputa pelos royalties.

O mais importante é que teremos recursos para reverter um quadro muito desfavorável ao nosso desenvolvimento: o Brasil ocupa o 53º lugar, dentre 65 nações analisadas pelo Programa Internacional de Avaliação de Alunos (PISA), que inclui alunos da 7ª série em diante e é coordenado pela Organização para Cooperação e Desenvolvimento Econômico (OCDE); a despeito das políticas públicas que incentivaram a matrícula de 98% de crianças entre 6 e 12 anos, mais de 700 mil ainda estão fora da escola (IBGE); o analfabetismo atinge 10% da população, mas considerado o funcional, passa de 30%; 34% dos alunos que chegam ao 5º ano de escolarização ainda não conseguem ler e 20% dos jovens que concluem o Ensino Fundamental e que moram nas grandes cidades não dominam o uso da leitura e da escrita (“Todos pela Educação”); baixos salários do Magistério; e o elevado o número de jovens que não conseguem ingressar nas universidades.

Com o grande volume de recursos a ser destinado à educação pelos futuros royalties do petróleo, temos tudo para resolver um dos gargalos que impedem nosso desenvolvimento, inclusive a falta de mão de obra especializada, o chamado “apagão profissional”. Agora, precisamos de mais medidas capazes de mudar nossa história, como as reformas tributária, trabalhista e previdenciária, menos burocracia e mais segurança jurídica, cuja postergação nas últimas duas décadas é inaceitável.

(*) Antoninho Marmo Trevisan é presidente da Trevisan Escola de Negócios, membro do Conselho Superior do Movimento Brasil Competitivo e do Conselho de Desenvolvimento Econômico e Social da Presidência da República.