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| Foto de uma das peças produzidas (esquerda) e estrutura interna, mostrando a coesão e a homogeneidade dos grânulos (direita). Imagem: ETH Zurich/Peter Rüegg |
Sinterização
a frio
No final
do ano passado, uma equipe norte-americana lançou um inovador
processo
de sinterização "a frio" com potencial para
revolucionar a fabricação de cerâmicas.
A novidade
requer as aspas porque houve uma redução substancial do calor
exigido para assar as peças, mas os fornos ainda são necessários.
Agora,
Florian Bouville e André Studart, do Instituto ETH de Zurique, na
Suíça, criaram um novo método de fabricação de cerâmicas que
dispensa totalmente a queima - a sinterização ocorre a temperatura
ambiente. Para comparação, a fabricação de cimento, tijolos,
pisos, revestimentos e louças requer fornos com temperaturas bem
superiores a 1000° C.
Em vez da
queima, as matérias-primas são compactadas sob alta pressão em um
processo com um consumo muito baixo de energia.
Geomimetismo
A dupla
usou como matéria-prima um pó muito fino de carbonato de cálcio, o
mesmo usado na indústria
de cerâmica. Só que, em vez de aquecê-lo para obter uma peça,
eles adicionaram uma pequena quantidade de água e o compactaram.
"O
processo de fabricação é baseado no processo geológico de
formação rochosa," explica Bouville.
As rochas
sedimentares são formadas naturalmente a partir de sedimentos que
são comprimidos ao longo de milhões de anos através da pressão
exercida por depósitos sobrepostos. Esse processo transforma o
sedimento de carbonato de cálcio em calcário - com uma pequena
ajuda da água presente no ambiente.
Como os
pesquisadores usaram carbonato de cálcio em partículas extremamente
finas (nanopartículas), o processo de compactação não demorou
tanto - leva apenas uma hora para que as peças fiquem prontas.
"Nosso trabalho é a primeira evidência de que uma peça de
material cerâmico pode ser fabricada a temperatura ambiente em um
curto período de tempo e com pressões relativamente baixas,"
diz Studart.
Mais
forte do que o concreto
O material
resultante também apresentou altíssima qualidade. Os testes
mostraram que a cerâmica sinterizada a frio suporta cerca de 10
vezes mais força do que o concreto
antes de se quebrar, e é tão rígida como pedra ou concreto. Em
outras palavras, é difícil deformá-la.
Até
agora, a equipe produziu apenas pequenas amostras de material, do
tamanho de uma moeda, e usando uma prensa hidráulica de laboratório
- como as normalmente usadas na indústria, mas de pequeno porte.
"O
desafio é gerar uma pressão suficientemente alta para o processo de
compactação. Peças maiores exigem uma força correspondentemente
maior," diz Bouville, acrescentando que peças de cerâmica do
tamanho de azulejos podem ser viáveis usando a nova técnica.
Matéria colhida na íntegra em: Inovação Tecnológica
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