Pesquisas exploram nanodiamantes produzidos com PET, filamentos para impressão 3D feitos de garrafas e concreto com borracha reciclada
Pesquisadores do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) e da Universidade de Rostock, na Alemanha, utilizaram pulsos de laser de alta potência para produzir nanodiamantes a partir de uma película de PET. O experimento abre possibilidades para aplicações industriais e médicas que utilizam partículas microscópicas de carbono.
Assim, a equipe trabalhou com uma película de PET de 100 micrômetros de espessura, material semelhante ao empregado em garrafas de bebidas. Os pulsos de laser geraram ondas de choque que comprimiram o carbono presente no plástico sob condições extremas, favorecendo a formação dos nanodiamantes.
Experimentos anteriores já haviam identificado a formação dessas partículas durante a compressão. Desta vez, os cientistas conseguiram recuperá-las intactas depois que a pressão e a temperatura retornaram aos níveis normais.
Cada disparo produziu cerca de dez trilhões de partículas, com diâmetro médio de três nanômetros e aproximadamente 3.000 átomos de carbono. Para coletá-las, os pesquisadores utilizaram um gel iônico macio, que permitiu recuperar e purificar o material.
Os nanodiamantes apresentam dureza, estabilidade e resistência ao calor, características relevantes para processos de polimento e esmerilhamento. Além disso, a equipe aponta possíveis aplicações em sensores quânticos, exames médicos e catalisadores para reações químicas.
Embora existam bons resultados, a técnica permanece em fase laboratorial. Isso porque os pesquisadores pretendem ampliar a produção até a faixa de miligramas e investigar a fabricação de outras estruturas de carbono. O avanço depende de lasers mais potentes e de disparos mais frequentes para aproximar o método das necessidades industriais.
Um projeto divulgado pelo canal PETCraft, no YouTube, transformou garrafas plásticas descartadas em 1.150 gramas de filamento utilizável para impressão 3D. A iniciativa demonstra uma alternativa de reaproveitamento de embalagens para produzir matéria-prima destinada à fabricação de peças.
O responsável reuniu recipientes encontrados nas ruas e na vizinhança, incluindo garrafas de diferentes tamanhos. Depois, utilizou um equipamento de fabricação própria para converter o material em filamento.
O processo começa com a preparação da superfície das embalagens. Em seguida, um dispositivo de corte transforma o plástico em uma fita contínua de largura uniforme. Um mecanismo de aquecimento e extrusão converte essa fita em um filamento cilíndrico, semelhante aos carretéis comercializados para impressoras 3D.
De acordo com o canal, a quantidade obtida equivale a um produto que custaria aproximadamente US$ 17 no comércio. Assim, o valor representa uma estimativa apresentada pelo projeto, e não um custo universal para esse tipo de material.
A proposta chama a atenção de pessoas que trabalham com fabricação digital e buscam alternativas para obter insumos. Enquanto isso, o reaproveitamento também demonstra como embalagens pós-consumo podem retornar a um processo produtivo diferente daquele para o qual foram originalmente fabricadas.
Entretanto, a experiência ocorre em pequena escala. Para aplicações industriais, o material exige controle de qualidade, regularidade dimensional e avaliação das propriedades do filamento e das peças produzidas.
O projeto mostra uma possibilidade de transformação do plástico descartado, mas a adoção do método depende das necessidades de cada aplicação e dos requisitos técnicos da impressão 3D.
Os engenheiros civis Mohammad Momeen Ul Islam e Jie Li, da RMIT University, na Austrália, investigaram uma técnica que utiliza borracha de pneus descartados no lugar do agregado graúdo mineral do concreto. O estudo emprega moldes de compressão para melhorar a estrutura da mistura e explorar a produção de componentes mais leves para a construção civil.
A substituição da brita por borracha apresenta um desafio técnico: a flexibilidade das partículas pode prejudicar as ligações internas do concreto e reduzir sua resistência mecânica. Para enfrentar essa questão, os pesquisadores desenvolveram moldes que comprimem a mistura durante o adensamento.
A pressão reduz os vazios e favorece o contato entre a matriz cimentícia e as partículas de borracha. Dessa forma, a equipe investiga como a compactação pode contribuir para melhorar as propriedades do material.
A borracha apresenta densidade inferior à dos agregados minerais tradicionais. Sua utilização pode, portanto, reduzir o peso dos componentes e facilitar o transporte e o manuseio nos canteiros de obras. Essas características despertam interesse em elementos modulares e projetos que exigem materiais mais leves.
O reaproveitamento também cria uma alternativa para pneus descartados, que podem ocupar grandes áreas de armazenamento quando não recebem destinação adequada.
Após os testes laboratoriais, os pesquisadores pretendem avaliar o comportamento do concreto com borracha em elementos com armaduras internas, como vigas e pilares. Essa etapa permitirá investigar a resposta do material a diferentes solicitações estruturais.
A tecnologia ainda depende de avaliações técnicas para determinar suas possibilidades de aplicação em obras. Mesmo assim, a pesquisa demonstra como resíduos de borracha podem entrar na composição de novos materiais e conectar a reciclagem a outras cadeias produtivas.
Fontes:
Xataka Brasil
Catraca livre
Terra
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