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A Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) anunciou duas pesquisas inovadoras no campo da nanotecnologia que resultaram em patentes para a universidade.

O primeiro, o cimento nanoestruturado, já patenteado nos EUA em 2015 e na China em 2016, recebeu carta-patente no Brasil. Já a segunda pesquisa resultou em uma nanoantena que possibilita a análise em alta resolução de estruturas de dimensões nanométricas.

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Cimento nanoestruturado – A tecnologia que incorpora nanotubos de carbono ao cimento muda, pela primeira vez, a estrutura do material usado desde o Império Romano.

Adicionada molecularmente na matriz cimentícia, a nanofibra de carbono modifica suas propriedades mecânicas após a hidratação, melhorando a resistência à compressão e à tração.

“Hoje sabemos que a adição de 0,3% de nanotubos em compósitos cimentícios aumenta seu modo de tração em 60%. Ou seja, uma pitadinha muda essa propriedade”, resume o professor Luiz Orlando Ladeira, que deu início às investigações nessa rota, diferente de caminhos trilhados anteriormente por pesquisadores de todo o mundo, que tentavam adicionar o componente por meio de mistura física.

Segundo ele, a fibra, em escala nanoscópica, tem ligações carbono-carbono entre seus átomos, a mais forte existente na natureza.




“O concreto, feito com cimento, não tem essa propriedade, por isso se usa o aço”, comenta o pesquisador.

O concreto produzido com cimento nanoestruturado não dispensa o uso do aço, mas diminui o seu consumo.

Contudo, o ganho mais significativo é a resistência ao estresse térmico, em que processos de aumento e diminuição de temperatura geram fadiga mecânica, levando a fissurações.

“Com esse material, a resistência ambiental aumenta demais. Problemas que ocorreriam em 10 anos vão ocorrer em 50. Esse cimento será o futuro da construção civil”, prevê.

Nanoantena – Desenvolvido por pesquisadores da UFMG e do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (Inmetro), o nanoespectrômetro é composto de antena que chega a poucos nanômetros de distância do material, capta suas ondas eletromagnéticas e as transmite como sinal óptico a um software que realiza a análise.

Segundo Ado Jorio, professor e um dos autores do trabalho, não existe nenhuma engrenagem mecânica capaz de movimentar a antena com tamanha precisão.




“Para isso, utilizamos material piezoelétrico, que dilata quando submetido a uma diferença de potencial”, explica.

O equipamento mistura técnicas de espectroscopia óptica com as de microscopia por varredura por sonda e possibilita a visualização de átomos e moléculas. A antena está atrelada a uma estrutura para realização de experimentos, visualizações e manipulações na escala nanométrica e pode ser usada tanto para nano quanto para biotecnologia.

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