Grupo desenvolve nova forma de criar nanopartículas magnéticas

Um estudo realizado no Câmpus Apucarana poderá gerar uma nova patente para a Universidade Tecnológica. Após a conclusão do Trabalho de Conclusão de Curso (TCC) do aluno da Licenciatura em Química Brayan Medina, o grupo de pesquisa Laboratório de Química de Materiais e Tecnologias Sustentáveis (Laqmats) solicitou o depósito de pedido de patente de parte do TCC junto à Agência de Inovação Tecnológica (Agint) da UTFPR. O pedido refere-se a um novo método para a criação de nanopartículas magnéticas.

O TCC intitulado “Síntese mecanoquímica e caracterização de óxidos magnéticos de ferro e cobalto recobertos com sílica: estrutura tipo coreshell” foi desenvolvido durante o segundo semestre de 2016 e o primeiro de 2017, sob orientação do professor Alesandro Bail, integrante do Laqmats. Além de Medina e Bail, aparecem como inventores no pedido de patente os professores Rafael Block Samulewski e Murilo Pereira Moisés, que co-orientaram o aluno durante o TCC e também fazem parte do grupo de pesquisa.

As nanopartículas magnéticas são sistemas formados por grãos na ordem dos nanômetros – uma unidade de comprimento equivalente à bilionésima parte de um metro – que possuem propriedades físicas e químicas diferenciadas e podem ter aplicação nas áreas ambiental, biomédica, na catálise, fotocatálise e em sensores. “As nanopartículas magnéticas podem ser aproveitadas por empresas de áreas estratégicas e colaborar com o desenvolvimento de setores ainda embrionários no país, como é o caso da química de materiais magnéticos avançados”, afirma Moisés. Estas nanopartículas podem ser utilizadas, por exemplo, para reconstituir cordas vocais ou retirar impurezas da água.

De acordo com Bail, o processo para fabricação de nanopartículas de óxidos magnéticos que se está buscando patentear apresenta vantagens significativas em relação a tempo e custo de produção em comparação com os métodos consolidados industrialmente, como os realizados em fase aquosa. “Esses métodos demandam grande quantidade de água e insumos químicos. O processo mecanoquímico, ao contrário, preza pela ausência de água ou pelo seu mínimo consumo, sendo uma alternativa ambientalmente amigável”, explica o professor. Além da água, a indústria atualmente utiliza solvente na fabricação desse composto magnético, o que gera resíduos com grande impacto ambiental. Como no processo desenvolvido na UTFPR não há necessidade de uso de solvente, o impacto é quase zero.

Em relação aos custos, enquanto a produção industrial, hoje, demanda o uso de equipamentos avançados em um ambiente com temperatura e umidade controlados, o método desenvolvido no Câmpus Apucarana envolve um processo mecânico mais simples que desencadeia a reação química necessária para a criação do composto. “A economia também é de tempo, já que, através do novo método, é possível produzir em cerca de cinco minutos o mesmo volume de composto produzido durante um dia inteiro no processo tradicional”, complementa Samulewski.

Laqmats

Formado em 2014, o Laqmats conta com alunos de graduação e pós-graduação, estes últimos vinculados ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental dos câmpus Londrina e Apucarana, e tem parceria com o Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica da UEM. O grupo desenvolve projetos de pesquisa voltados à inovação tecnológica, atuando na área de materiais avançados e saneamento ambiental e buscando agregar valor a resíduos industriais.

O grupo também foca seu trabalho na relação com o setor industrial. Em convênio com a Fundação Araucária e Sanepar encerrado em maio, o Laqmats, em parceria com a professora Renata Mello Giona do Câmpus Medianeira, desenvolveu adsorventes especiais para a remoção de arsênio de água subterrânea.

As parcerias continuam e, atualmente, o grupo possui termos de cooperação com a empresa Antares Reciclagem, na área de reciclagem de resíduos industriais, e com a multinacional Golden Technology, na área de desenvolvimento de materiais têxteis funcionais, projeto coordenado pelo professor Fabrício Maestá Bezerra, colaborador do Laqmats. “Estamos buscando novas parcerias industriais, no cenário nacional e internacional, para financiamento de pesquisa aplicada, proteção da propriedade intelectual e desenvolvimento do mercado de químicos estratégicos no país”, completa Alesandro Bail.