Nanotecnologia avança nos automóveis – Plásticos

As partículas nanométricas só são visíveis com a ajuda de poderosos microscópios

Imperceptível a sua presença pelos usuários, embora os resultados de sua aplicação influenciem de maneira positiva o desempenho obtido por inúmeros produtos presentes no cotidiano das pessoas. Isso vem acontecendo nos automóveis, nos quais a cada dia são usados mais recursos originados pela pesquisa e desenvolvimento de especialistas com elevado preparo.

As novidades estão presentes em várias aplicações, entre as quais a substituição de outros materiais por plásticos aparece com destaque.

Os veículos também estão se beneficiando com o surgimento de novos materiais metálicos, em sistemas de soldagem, lubrificantes, combustíveis, pneus, sensores para controles de diversos movimentos, novos retardantes de chamas e outras aplicações. A criatividade é o limite.

A presença da nanotecnologia nos carros foi tema de simpósio promovido pela SAE Brasil, entidade voltada para gerar conhecimento voltado para o segmento de mobilidade. O encontro foi realizado em junho no Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), na capital paulista.

No evento, Gustavo Almeida, coordenador de tecnologia da escola Senai Mario Amato, falou sobre como o desenvolvimento de novos materiais plásticos com a ajuda das partículas nano vem sendo utilizado pelas montadoras.

Almeida lembrou que hoje no Brasil os polímeros correspondem a, em média, de 10% a 15% do peso dos automóveis, ou seja, de 110 a 120 kg por unidade. Nos Estados Unidos, Europa e Japão, esse percentual já está entre 25% e 30%.

Plástico Moderno, Almeida: materiais plásticos são cada vez mais aplicados
Almeida: materiais plásticos são cada vez mais aplicados

“Os plásticos estão presentes nas carrocerias, em revestimentos internos, nos motores, em tanques de combustíveis”, exemplificou. Dessa forma, é possível alcançar redução de peso, fundamental em momento de energia cara, maior resistência em caso de colisões, liberdade de estilo e outras vantagens.

As nanopartículas colaboram com o melhor desempenho das várias resinas utilizadas.

Polipropileno – nanocompósitos de PP

O polipropileno, o plástico mais usado no ramo, é um exemplo.

Os nanocompósitos de PP são aproveitados em várias partes externas do automóvel, como nos para-choques, por exemplo, pois apresentam excelente resistência química e ao impacto. “Eles permitem a moldagem com design diferenciado e na cor original do veículo sem a necessidade de pintura”.

Poliamidas e PPE

Poliamidas e PPE somados a aditivos têm sido cada vez mais utilizados nas confecções de peças laterais, como os para-lamas dianteiros. As formulações de PC + ABS e PC + PET, quando enriquecidas com cargas, permitem a manufatura de peças para interior, como colunas, alojamentos de airbags e outras.

Materiais enriquecidos também estão sendo aproveitados nos sistemas de iluminação. “Eles apresentam alto desempenho óptico e permitem aos projetistas a adoção de designs diferenciados, importantes para dar identidade às marcas dos automóveis”.

São os casos do PEI (polieterimida), usados na produção de carcaças de faróis, e do PC (policarbonato), no revestimento das lentes.

Os compósitos também marcam presença a cada dia maior nas unidades de potência. A cada dia, nos motores, são encaixadas peças feitas com materiais como PEEK + fibras.

“Eles apresentam grande resistência mecânica e térmica, e permitem 50% de redução da massa em relação ao aço”. Um mercado com grande potencial é o da troca do vidro por policarbonato, 40% mais leve. “A substituição já vem acontecendo nos vidros laterais e traseiros. Nos frontais, o vidro ainda é insubstituível, mas pesquisadores estão investindo para no futuro o plástico conquistar esse nicho de mercado”.

Economia e ecologia

Economizar cada centavo sempre que possível é palavra de ordem na indústria automobilística. Outra preocupação é investir em soluções ecológicas, providência indispensável para atender compradores de veículos cada vez mais exigentes.

Essas tendências foram consideradas pela doutoranda Kelly Cristina de Lira Lixandrão, da Universidade Federal do ABC, ao desenvolver sua tese, “Estudo e caracterização de compósito de PP e pneu em pó para uso em encapsulados de motores”, tema de palestra no encontro. O estudo contou com a parceria da Mercedes-Benz do Brasil.

Plástico Moderno, Kelly: pó de pneu usado amplia tenacidade de compósito de PP
Kelly Cristina de Lira Lixandrão: pó de pneu usado amplia tenacidade de compósito de PP

Em sua apresentação, Kelly lembrou os problemas gerados pelo descarte de pneus na natureza. Muitas vezes eles são queimados, gerando poluição.

No Brasil, um problema em especial: ao ficarem ao relento, se transformam em nascedouros de mosquito da dengue. Entre outros aborrecimentos.

Para aproveitar parte da borracha presente nas peças descartadas, ela testou em sua pesquisa formulações combinando o polipropileno, polímero de baixo custo e fácil processamento, com o pó de pneu, material que confere tenacidade quando colocado em presença do termoplástico, o que melhora a resistência do produto.

Nanotecnologia – Os resultados obtidos foram promissores.

As peças fabricadas com o compósito apresentaram excelentes propriedades acústicas e mecânicas quando comparadas com as produzidas pela indústria hoje.

“Foi provado nos testes que eles proporcionam menor poluição sonora por meio da atenuação de ruídos”. E o que é melhor: apresentaram 20% de redução de custo e em torno de 50% de redução de peso.

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