Para ampliar as capacitações do Instituto de Pesquisas Tecnológicas em estudos de aplicação de nanopartículas em sistemas de proteção contra corrosão, a química Fabiana Yamasaki Martins Vieira realizou um estágio de quatro meses no IGB – The Fraunhofer Institute for Interfacial Engineering and Biotechnology, localizado na cidade alemã de Stuttgart. Os estudos da pesquisadora-assistente do Laboratório de Corrosão e Proteção do IPT concentraram-se na síntese de nanopartículas de sílica em dois tamanhos diferentes e em sua posterior funcionalização, que é o tratamento químico ou mecânico destinado a introduzir grupos funcionais em uma superfície para facilitar interações e ligações com compostos ou materiais.
Estudos de Fabiana na Alemanha concentraram-se na síntese de nanopartículas de sílica e em sua posterior funcionalização
Os volumes de investimentos para pesquisas em nanotecnologia crescem em todo o mundo, mas grande parte destina-se a estudos na área de fármacos para a liberação controlada dos princípios ativos e veiculação dirigida somente aos tecidos doentes. Poucos são os recursos aplicados em pesquisas contra a corrosão e o resultado é uma oferta reduzida de material bibliográfico sobre o tema. Para atender aos projetos atuais e em gestação no Instituto, a pesquisadora realizou o estágio na Alemanha em diversas frentes de trabalho por meio do Programa de Desenvolvimento e Capacitação no Exterior (PDCE), que é financiado pela Fundação de Apoio ao IPT, a FIPT.
Os estudos de Fabiana no Departamento de Engenharia Interfacial e Ciência dos Materiais do IGB ocorreram entre outubro de 2011 e fevereiro de 2012 e tiveram início com a síntese das nanopartículas, que necessitam ter formas esféricas e diâmetros bem-definidos para aplicações biotecnológicas. A instituição alemã trabalha com a sílica para a geração de nanopartículas de superfície funcionalizada, em função da facilidade de modificação química do óxido de silício.
Após a síntese das nanopartículas, a pesquisadora partiu para a sua funcionalização por meio do uso de aminogrupos (NH2-), constituintes dos aminoácidos e altamente reativos, e sua transformação em um grupo altamente hidrofílico (solúvel em água) empregando carboxigrupos (COOH-). “Estas reações precisam ser controladas em parâmetros como temperatura, concentração de reagentes e velocidade de adição, porque cada um deles interfere nas dimensões das partículas esféricas”, explica a pesquisadora.
Finalizada esta primeira fase de capacitação no IGB, Fabiana realizou estudos sobre a encapsulação de inibidores de corrosão em nanopolímeros. A pesquisadora conheceu duas tecnologias de formação: o processo de nanoemulsão inversa, na qual é empregada uma alta energia ultrassônica para a estabilização das misturas, e a polimerização interfacial, que consiste em selecionar diversas moléculas de dimensões reduzidas, os chamados monômeros, para reuni-las em uma molécula maior, o polímero.
A oportunidade do estágio surgiu durante a “1ª Jornada IPT-Fraunhofer”, que foi realizada nos dias 22 e 23 de março de 2011 no campus do Instituto em São Paulo. Um dos palestrantes foi o professor Achim Weber, do IGB, que apresentou os temas “Micro e nanopartículas funcionais tipo core-shell para aplicações técnicas” e “Partículas biomiméticas: conceito, design e aplicações na biotecnologia e na biomedicina” e trocou informações sobre as linhas de pesquisas com a responsável pelo laboratório do IPT, Zehbour Panossian, terminando por orientar os estudos de Fabiana na Alemanha.
TEORIA E PRÁTICA – Os conhecimentos adquiridos pela pesquisadora estão sendo aplicados em um projeto externo para uma concessionária do setor de energia elétrica, que já estava em curso no Laboratório de Corrosão e Proteção antes da viagem. O objetivo do estudo é verificar como a aplicação de nanopartículas pode melhorar os aterramentos elétricos e evitar a corrosão nos sistemas de transmissão. Amostras de materiais sintetizados no IGB foram enviadas ao Brasil durante o estágio de Fabiana para a confecção de corpos de provas e ensaios do comportamento em concreto.
Outro projeto para um cliente externo foi concluído durante a permanência da pesquisadora na Alemanha, desta vez uma pesquisa bibliográfica de nanopartículas funcionalizadas com propriedades anticorrosivas para incorporação como aditivos em tintas industriais.
Sobre a infraestrutura disponível no laboratório alemão, a pesquisadora teve acesso a uma grande quantidade de equipamentos mais antigos em operação conjunta a outros de última geração, como o microscópio eletrônico de varredura (MEV-FEG), mas que também estão disponíveis no Brasil. “Temos no IPT uma série de equipamentos que podem competir facilmente com os instalados na Alemanha. O microscópio do Laboratório de Corrosão e Proteção permitiu ao nosso grupo fazer uma série de análises que não foi possível no equipamento disponível na Alemanha – conseguimos capturar imagens de nanopartículas e até superar a qualidade alcançada por eles, com auxílio de calibração do equipamento do próprio fabricante”, afirma ela.
Por outro lado, a burocracia na aquisição de insumos laboratoriais enfrentada no Brasil é praticamente inexistente na instituição alemã, que consegue comprar com rapidez produtos essenciais para ensaios, tais como reagentes, em outros países da Comunidade Europeia.
