O primeiro passo para entrar no pequeno grande mundo da nanotecnologia é mudar a escala na qual os olhos veem as coisas. Esse universo, que manipula as partículas em escala microscópica (até um bilhão de vezes menor do que o metro), já chamou atenção do mundo com pesquisas mostrando o grande papel das nanopartículas no tratamento de doenças como a dengue, alguns tipos de câncer e o HIV.
Agora é a vez das nanofibras, outro segmento desse universo revolucionário. Trata-se de fibras com diâmetro na ordem de cem nanômetros, muito menores que um fio de cabelo, mas com comprimentos similares. São consideradas um dos materiais mais promissores da nanotecnologia.
No futuro, as nanofibras de carbono, por exemplo, poderão ser usadas para produzir os mais resistentes coletes à prova de balas e músculos artificiais ou reconstruir corações danificados.
Cientistas brasileiros do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP) concentram-se atualmente em investigar a produção de nanofibras com polímeros biodegradáveis para crescimento e regeneração de células neurais. Também na USP, outra equipe pesquisa os efeitos antifúngicos do material para tratar e combater a Candida albicans, espécie de fungo que causa alguns tipos de infecção oral e vaginal nos humanos.
Na engenharia de materiais, tudo o que tem um diâmetro fino e comprimento longo – quando o valor do comprimento dividido pelo diâmetro é maior do que dez – é chamado de fibra. Quanto maior for essa relação, melhor será o desempenho. Esse valor, entretanto, pode ser dividido cada vez mais, conforme explica o engenheiro de materiais e pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (Embrapa), José Manoel Marconcini.
“Um fio de cabelo, por exemplo, pode ter diâmetro de cinco a 50 micrômetros (µm) mais ou menos. Se o fio de cabelo tiver 30µm , significa que é mil vezes menor do que 30mm”, diz.
Nessa escala, o material já é considerado microfibra – por exemplo, usada em calças de poliéster, cujo fio tem diâmetro de um ou dois micrômetros. Essa característica deixa o tecido mais macio do que os de algodão, cujo diâmetro é um pouco maior, segundo o engenheiro.
“Porém, quando se fala em nanofibras, estamos nos referindo a fibras que têm o diâmetro nanométrico, que pode variar de um a cem nanômetros (nm) mais ou menos. Ou seja, 1nm é mil vezes menor do que 1µm ”, explica.
Obtenção – A celulose, a cerâmica, os metais e os polímeros (matéria-prima de sacolas plásticas, para-choques de automóveis, panelas antiaderentes, colas e tintas, entre outros) são os materiais mais usados para formar fibras na escala nano. Para se chegar a esse resultado, a técnica mais utilizada atualmente é a eletrofiação.
Porém, como essa técnica utiliza altas voltagens e o volume de fibras produzidas é relativamente pequeno, uma nova técnica de fiação por sopro (em inglês Solution Blow Spinning – SBS), desenvolvida pelo engenheiro de materiais brasileiro Eliton Souto de Medeiros, é opção com potencial para ser usado em escala industrial.
“A eletrofiação usa equipamentos com alto campo elétrico, de 15 kW, para fazer o fio. A SBS usa fiação por sopro com ar comprimido em solução”, conta Marconcini. A técnica foi desenvolvida pela Embrapa, em parceria com institutos de pesquisa dos Estados Unidos, e não precisa de usar eletricidade. Para Marconcini, em termos científicos, o Brasil possui boa inserção no tema, mas ainda está num estágio inicial. “Já dominamos como fazer, técnicas de processamento, mas a dificuldade é ainda investir em como produzir em larga escala para isso migrar para nosso dia a dia”, diz. (Por Litza Matos)