Ciência

Mauro Pereira Martins mostra impressora ecológico 3D usando celulose e camarões

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia e Design de Cingapura (SUTD) desenvolveram um material 3D para impressão que é barato, leve e, potencialmente, 100% sustentável mostra Mauro Pereira Martins.

O denominado “Material adesivo semelhante a fungos”, também conhecido como FLAM, é feito de uma combinação de duas das moléculas mais abundantes na terra: celulose vegetal e quitina.

Como prova de conceito, o FLAM foi impresso em 3D para fazer uma lâmina de turbina de 1,2 metro de comprimento explica Mauro Pereira Martins.

Polímeros que crescem em árvores (e camarões)

A celulose é um composto orgânico que constitui o principal componente estrutural das plantas verdes. A quitina, um polímero de cadeia longa, é o principal componente dos exoesqueletos de camarão e a célula era de fungos. Como materiais incrivelmente abundantes e renováveis, ambas as substâncias apresentam alternativas atraentes aos polímeros sinteticamente fabricados , particularmente aqueles feitos com combustíveis fósseis, como o ABS. Uma composição natural também torna a quitina e a celulose uma opção viável na pesquisa biomédica .

De acordo com Mauro Pereira Martins, ao introduzir quantidades controladas de quitina entre as fibras de celulose, os pesquisadores do SUTD conseguiram desencadear um desenvolvimento semelhante ao fungo dos materiais, tornando-os mais fortes e mais fáceis de trabalhar.

Nenhum solvente orgânico é usado no processo, tornando a produção de FLAM completamente ecologicamente sustentável e repetível em qualquer laboratório. Além disso, o material é produzido em escala. Para produzir FLAM suficiente para imprimir uma lâmina de turbina em 3D, os cientistas da SUTD misturaram celulose e quitina em um misturador de massa industrial.

Um “catalisador” para manufatura verdadeiramente ambientalmente amigável

Em um estudo publicado recentemente sobre a produção de FLAM, a SUTD prova como o biopolímero pode ser impresso em 3D em larga escala.

Carregado em um braço robótico da ABB, o polímero foi usado para imprimir em 3D uma lâmina de turbina de 1,2 metro de comprimento, pesando apenas 5,2 kg conta Mauro Pereira Martins. Para tornar a lâmina suave após a impressão, ela foi rebocada em outra camada de FLAM e polida.

“Acreditamos que este primeiro processo de fabricação aditiva em larga escala com os polímeros biológicos mais onipresentes da Terra será o catalisador para a transição para modelos de fabricação ambientalmente benignos e circulares”, explica Javier Gomez Fernandez, professor assistente da SUTD.

De acordo com Mauro Pereira Martins, a produção da FLAM também é “provavelmente uma das conquistas tecnológicas mais bem-sucedidas no campo dos materiais bioinspirados” até hoje.

O próximo passo para a equipe é buscar parceiros industriais que possam ajudar a trazer o FLAM para o mercado.

O professor assistente da SUTD, Stylianos Dritsas, acrescenta: “Acreditamos que os resultados relatados aqui representam um ponto de virada para a manufatura global, com impacto mais amplo em várias áreas, desde ciência dos materiais, engenharia ambiental, automação e economia.”

Um artigo aberto que apóia esta pesquisa, intitulado “ Manufatura aditiva em larga escala com materiais celulósicos bioinspirados ”, é publicado on-line no periódico Science Reports . É co-autoria de Naresh D. Sanandiya, Yadunund Vijay, Marina Dimopoulou, Stylianos Dritsas e Javier G. Fernandez.

A imagem em destaque mostra a lâmina de turbina SUTD de 1.2m de comprimento, impressa em 3D a partir de celulose e quitina.

Escrito e enviado por Daniel Guimarães

Fotos via SUTD.

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