Grafeno abre uma nova era para materiais da construção civil

Considerado mundialmente um “material” inteligente e revolucionário para muitos fins industriais, o grafeno já está sendo produzido no Brasil

Publicado em: 12/04/2022

Texto: Redação AECweb/e-Construmarket

foto macro de grafeno, um dos materiais mais significativos na construção no momento
Devido à sua estrutura cristalina, o grafeno em sua forma isolada é considerado o material mais fino conhecido (Foto: Production Perig/Shutterstock)

O grafeno foi objeto de estudos que rendeu o Prêmio Nobel de Física, em 2010, aos pesquisadores Andre Geim e Konstatin Novoselov da Universidade de Manchester (Reino Unido). O fato foi propulsor do interesse mundial. No Brasil, centros de pesquisa de universidades brasileiras em parceria com estrangeiras e iniciativa privada investem no desenvolvimento de soluções com o material, inclusive voltados para a construção civil. Entre as iniciativas, a UCSGraphene, unidade de negócios da Fundação Universidade de Caxias do Sul (FUCS), é pioneira e maior planta de produção de grafeno e de seus derivados da América Latina. 

“Devido à sua estrutura cristalina, o grafeno em sua forma isolada é considerado o material mais fino conhecido, extremamente leve, flexível, transparente, resistente mecanicamente, com elevado módulo de elasticidade e propriedades de barreira à permeabilidade de gases e líquidos”, define o professor e pesquisador Diego Piazza, doutor em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais, coordenador da UCSGraphene.

Qualificado como uma das formas alotrópicas do carbono, assim como os nanotubos de carbono, o diamante e o grafite, o material pode ser aplicado a ampla gama de produtos e/ou processos. “Desde revestimentos avançados, materiais inteligentes, equipamento de blindagem balística, medicina regenerativa, compósitos, polímeros, metais, cerâmicas, entre outros”, cita.

Grafeno na construção civil

A capacidade instalada de 5000 kg/ano de grafeno e seus derivados permite que a UCSGraphene atenda as demandas do mercado nacional e internacional de diversos setores. Destacam-se as áreas de materiais híbridos de indústrias como a automobilística, calçadista, construção civil, moveleira, tintas, equipamentos de proteção, peças técnicas e utilidades. Piazza explica que há inúmeras aplicações do grafeno na construção civil.

“Quero destacar algumas delas, ficando desde já o convite para que, de forma cooperada, possamos explorar as mais diversas potencialidades e oportunidades que a nanotecnologia tem apresentado”, diz.

A incorporação do grafeno ao concreto é um dos maiores benefícios para o setor, solução que foi apresentada em 2021, na cidade de Amesbury (EUA). A adição resulta na dispensa potencial do uso das armaduras de ferro e das juntas de dilatação, redução de peso e espessura e, consequentemente, do consumo de concreto.

Outra possibilidade indicada pelo professor é o desenvolvimento de tintas e vernizes, com propriedades hidrofóbicas e melhor condutividade. “Essa aplicação do grafeno permitirá o aumento da vida útil do revestimento, redução da espessura da camada, entre outros aspectos, culminando em redução de matéria-prima e custos”, informa.

A construção civil, de maneira geral, tem no grafeno e/ou seus derivados uma oportunidade de ampliar a sua eficiência, sustentabilidade e inovação.

O grafeno e/ou seus derivados estão sendo, gradativamente, difundidos em todo o mundo. Em julho de 2021, a Universidade de Caxias do Sul promoveu a 1ª Feira Brasileira do Grafeno. “Apresentamos diferentes produtos contendo grafeno para os empresários e para a comunidade em geral, inclusive com soluções para o setor da construção civil. Ações como esta são de suma importância para a difusão da tecnologia”, fala.

O futuro do grafeno tanto na construção civil, quanto em outros setores, permanece incomensurável. “Acredito que, não apenas no Brasil, mas no mundo todo, ainda não identificamos todas as possibilidades dessa tecnologia”, completa. O mercado brasileiro, que acompanha de perto o que o mundo tem feito com o material, é protagonista mundial em muitas frentes de trabalho de desenvolvimento de soluções, inclusive em áreas como a dos compósitos poliméricos.

foto do diego piazza, que trabalha na UCSGraphene
Diego Piazza

UCSGraphene vai da pesquisa à produção

A Universidade de Caxias do Sul (UCS) atua no desenvolvimento de projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PD&I) relacionados à nanotecnologia há mais de 18 anos. As áreas de referência estão voltadas para materiais, saúde e biotecnologia. “Em operação desde 2020, a UCSGraphene tem como diferenciais a origem e a inserção no universo acadêmico, com uma visão disruptiva voltada a atuar de forma colaborativa com os atores da quádrupla hélice (universidade, empresa, governo e sociedade)”, expõe o professor Diego Piazza.

Atua na prestação de serviços tecnológicos voltados à produção, caracterização e desenvolvimento de projetos e soluções com grafeno e/ou seus derivados para a sociedade. Conta com pesquisadores e equipe multidisciplinar do Parque de Ciência, Tecnologia e Inovação da UCS – TECNOUCS, e com acordos de cooperação com universidades e centros de pesquisa nacionais e internacionais, além de empresas da iniciativa privada, como a ZextecNano e a Znano.

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Destaques:

Devido à sua estrutura cristalina, o grafeno em sua forma isolada é considerado o material mais fino conhecido, extremamente leve, flexível, transparente e resistente mecanicamente, Diego Piazza.

Acredito que, não apenas no Brasil, mas no mundo todo, ainda não identificamos todas as possibilidades dessa tecnologia, Diego Piazza

Colaboração técnica

Diego Piazza – É doutor em Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), mestre em Engenharia e Ciência dos Materiais, Tecnólogo em Polímeros e com MBA em Gestão do Ensino Superior e Tecnologia de Polímeros pela Universidade de Caxias do Sul (UCS). Ocupa os cargos de coordenador da UCSGraphene, unidade de negócios da Fundação Universidade de Caxias do Sul (FUCS), professor e pesquisador. É bolsista de Produtividade em Desenvolvimento Tecnológico e Extensão Inovadora do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq); membro do Comitê de Nanotecnologia da ABNT; e integrante brasileiro no comitê internacional da ISO.