Supercimento Nacional

Adição de nanotubos de carbono aumenta resistência e durabilidade do produto

Mais resistência e durabilidade para o cimento. É o que promete a interação entre construção civil e nanotecnologia. Um experimento desenvolvido na Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) obteve um supercimento a partir da mistura de nanotubos de carbono ao material, o que aumenta muito sua qualidade. O produto nacional tem custo mais baixo que o de similares desenvolvidos no exterior.

Imagem de microscopia eletrônica de varredura do supercimento: os nanotubos de carbono entrelaçam as partículas do clínquer de cimento (foto: Luiz O. Ladeira).

O físico Luiz Orlando Ladeira, professor da UFMG, conseguiu adicionar nanotubos de carbono à matéria-prima do cimento – o clínquer –, por meio de um novo processo que pode ser incorporado à indústria tradicional do produto. Até então, pesquisas feitas no mundo todo adicionavam os nanotubos ao cimento pronto. O resultado seria um material extremamente caro: um saco de cimento com adição de nanotubos de carbono custaria R$ 15 mil, enquanto o valor da mesma quantidade de cimento tradicional é de apenas R$ 15.

Já o material desenvolvido por Ladeira custará R$ 30, apenas duas vezes mais do que o cimento comercializado hoje. “O ganho de qualidade é tão grande que justifica pagar o dobro”, avalia o físico. E completa: “Tornamos o cimento acrescido de nanotubos de carbono economicamente viável e passível de ser produzido em larga escala pela indústria.” O material já foi patenteado e o pesquisador acredita que estará no mercado em cinco anos.

Alta resistência
Os nanotubos de carbono têm forma análoga a um cilindro formado por uma folha de papel enrolada. Essa ”folha” é composta por átomos de carbono fortemente ligados, que formam o nanotubo. O resultado é uma fibra de carbono em escala nanoscópica (10 -9 metro), que é 50 vezes mais resistente que o aço.

Segundo Ladeira, o acréscimo de 0,3% de nanotubos de carbono aumenta em 25% a resistência à tração do novo cimento, ou seja, a capacidade de o produto ser esticado sem se quebrar. Em relação à resistência à compressão, o ganho é de 80%. O pesquisador explica que a baixa resistência à tração do cimento convencional é hoje contornada com o uso de armaduras de aço. “A adição de nanotubos de carbono irá gerar uma grande economia em armações metálicas”, avalia.

Outra propriedade do cimento acrescido de nanotubos de carbono é uma porosidade muito menor, o que aumenta a resistência do material à degradação. “O desgaste do novo cimento devido à ação do ambiente será muito menor”, explica Ladeira. Segundo ele, a utilização do material resolverá um sério problema das construções que ficam submersas no mar: a penetração de água salgada, que danifica o concreto. “Com a menor porosidade, a quantidade de água que consegue entrar no cimento é muito menor”, diz.

No entanto, a utilização da nanotecnologia ainda é polêmica, pois não se conhecem os efeitos das nanopartículas no organismo humano e no meio ambiente. Para Ladeira, a preocupação é pertinente, mas há um excesso de alarmismo em torno da questão. “Como os nanotubos de carbono estarão ligados ao cimento, não serão facilmente dispersos na natureza. A poluição ambiental deve ser muito pequena e de baixo impacto”, assegura, ressaltando que o grupo da UFMG pretende estudar os impactos ambientais e a toxicidade do novo cimento para animais e vegetais.

Tatiane Leal
Ciência Hoje On-line