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Esteta

Diretor da FAPESP é um dos autores de livro sobre engenharia de materiais cerâmicos

Publicado em 12 abril 2016

Por Elton Alisson, da Agência FAPESP

José Arana Varela, diretor-presidente do Conselho Técnico-Administrativo (CTA) da FAPESP e professor titular do Instituto de Química da Universidade Estadual Paulista (IQ-Unesp), campus de Araraquara, é autor de um dos capítulos do livro “Engineered Ceramics – current status and future prospects”.

A publicação foi lançada pela American Ceramic Society (ACER) em comemoração da 40ª edição da conferência e exposição internacional de materiais cerâmicos avançados e compósitos – a ICACC, na sigla em inglês –, realizada entre os dias 24 e 29 de janeiro em Daytona Beach na Flórida, nos Estados Unidos.

A entidade – que congrega mais de 9,5 mil cientistas e engenheiros, entre outros profissionais, de mais de 70 países – convidou pesquisadores de destaque de diferentes partes do mundo, associados à ACER, para descrever em livro o atual estágio e os avanços na pesquisa em suas respectivas áreas.

Com 23 capítulos, o livro foi editado por Tatsuki Ohji, pesquisador do National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), do Japão, e Mrityunjay Singh, pesquisador do Ohio Space Institute e do Nasa Glenn Research Center, dos Estados Unidos, e atual presidente da ACER.

“Tornei-me membro em 1978 desta sociedade, que foi fundada em 1898 – antes da instituição da Sociedade Americana de Materiais –, quando fui realizar doutorado sobre materiais cerâmicos na Washington University, nos Estados Unidos, e começaram a ser realizadas as primeiras edições da conferência internacional da entidade com o objetivo de congregar cientistas e engenheiros que realizam pesquisa em materiais cerâmicos”, disse Varela à Agência FAPESP.

“Tenho participado das últimas edições da conferência e apresentado alguns trabalhos realizados pelo meu grupo”, afirmou.

Uma das linhas de pesquisa do grupo de Varela no IQ da Unesp de Araraquara abordada no livro é a de óxidos cerâmicos, como o de estanho (SnO2) e de cobre – materiais semicondutores (com nível de condutividade entre um isolante e um condutor) de alta seletividade e grande sensibilidade a espécies químicas ou a gases.

Esses materiais vêm sendo aplicados pelo grupo do IQ-Unesp para o desenvolvimento de sensores nanométricos (em escala da bilionésima parte do metro) para a medição de gases poluentes para monitoramento ambiental em colaboração com pesquisadores do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais do Massachusetts Institute of Technology (MIT), dos Estados Unidos, em projetos realizados com apoio da FAPESP.

“O sensor possui um semicondutor à base de óxido de estanho que muda a condutividade elétrica em contato com diferentes gases”, explicou Varela.

O óxido de estanho também vem sendo usado como semicondutor pelo grupo de Varela em um novo varistor que poderá aumentar a vida útil e a segurança de linhas de transmissão de energia.

Equipamentos que protegem as linhas de transmissão em caso de oscilação de tensão, os varistores são geralmente constituídos por uma cápsula de material cerâmico dentro da qual são superpostas pastilhas formadas por óxido de zinco (ZnO).

Um estudo realizado por pesquisadores do Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) – um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (CEPIDs) financiados pela FAPESP –, liderado por Varela, substituiu o ZnO por SnO2.

“Uma das vantagens do varistor à base de óxido de estanho é a resistência muito maior em comparação aos comercializados hoje, à base de óxido de zinco”, afirmou Varela.

O novo varistor resultou em uma patente e despertou o interesse de uma empresa brasileira fabricante desse tipo de dispositivo em melhorar seu desempenho e baixar o custo para torna-lo viável comercialmente.

“Pretendemos melhorar as propriedades do sistema em altas tensões”, disse Varela.

Células a combustível

Além de Varela, outros autores do capítulo sobre óxidos cerâmicos do livro são Marcelo Ornaghi Orlandi, professor do IQ da Unesp de Araraquara, Eliana Navarro dos Santos Muccillo e Reginaldo Muccillo, ambos pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e também membros do CDMF.

No capítulo do livro os pesquisadores do Ipen descrevem o atual estágio de desenvolvimento de materiais cerâmicos para a montagem de células a combustível de óxido sólido – SOFCs, na sigla em inglês.

Esses dispositivos, feitos com óxidos cerâmicos, como o de zircônio, são considerados altamente promissores para a geração de energia limpa a partir de hidrogênio e oxigênio.

“Já há diversos dispositivos como esses sendo comercializados para utilização em casas e pequenas indústrias”, disse Reginaldo Muccillo.

“No nosso grupo, no Ipen, temos realizado pesquisa básica de novos óxidos que possam melhorar a eficiência dessas células a combustível”, explicou.

Engineered Ceramics – current status and future prospects
Lançamento
: 2016
Preço: US$ 175 (impresso) e US$ 140,99 (E-book)
Páginas: 536
Mais informações: http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1119100402.html.