Jovens talentos: projeto de pesquisa da FCA é aprovado em nova modalidade de auxílio da FAPESP

Prof. Ricardo Floriano, membro do Laboratório de Materiais da Unicamp, irá coordenar projeto de pesquisa sobre ligas multicomponentes 

Projeto de pesquisa desenvolvido pelo Prof. Ricardo Floriano, do Laboratório de Materiais, foi aprovado para receber o Auxílio à Pesquisa Projeto Inicial π (Pi), destinado a apoiar projetos de pesquisa sob responsabilidade de jovens talentos e que sejam baseados em ideias audaciosas que favoreçam o estabelecimento de uma carreira de pesquisa e ensino de sucesso. O objetivo do auxílio, segundo o site da FAPESP, é fomentar uma nova geração de pesquisadores do Estado de São Paulo. Na primeira chamada, foram aprovados 111 projetos no total, sendo 17 deles de diferentes institutos da Unicamp.

O projeto a ser desenvolvido pelo Prof. Floriano com a colaboração de mestrandos e doutorandos irá investigar a estrutura, processamento e propriedades de novos materiais - as chamadas ligas multicomponentes - com potencial para armazenamento de energia e aplicação biomédica (próteses e implantes). O orçamento de um milhão de reais irá financiar bolsas de pesquisa com estágios no exterior e será uma excelente oportunidade para alunos de pós-graduação desenvolverem suas carreiras científicas. Três instituições internacionais de grande prestígio irão receber os pesquisadores para trabalhos conjuntos: Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR - Canadá); Anhui University (China) e Kyushu University (Japão).

“Todas as bolsas de pós-graduação previstas e aprovadas neste projeto devem envolver estágios de pesquisa nas três instituições por período de seis meses a um ano. Neste aspecto o projeto contribui com internacionalização da unidade e dos programas de pós-graduação. Biomateriais e armazenagem de hidrogênio são temas de grande relevância científica e interesse para a sociedade”, esclarece o docente.

Saiba mais: ligas multicomponentes e o futuro dos novos materiais

Os materiais que conhecemos hoje, no mundo inteiro, tem somente um ou dois elementos. O aço, por exemplo, é formado por ferro e silício ou ferro e cromo, ou ferro e carbono. São poucos elementos, os quais já conferem ao material uma diversidade grande de aplicações.

As ligas multicomponentes são uma classe de novos materiais que, segundo o Professor, foram descobertas em 2004 e tem, no mínimo, 05 elementos químicos diferentes em proporção atômica de no mínimo 5% – essa mistura resulta em propriedades e comportamentos complexos, muitos dos quais ainda desconhecidos pela ciência. Floriano explica que os novos materiais podem conter Titânio, Zircônio, Ferro, Nióbio, Manganês, Níquel em proporções iguais e a sinergia entre eles pode apresentar propriedades muito superiores quando comparados aos materiais convencionais.

Ele conta que o primeiro trabalho científico sobre ligas multicomponentes para aplicações biomédicas foi publicado em 2013 e que, em 2019, quando começou a pesquisar sobre o assunto, já havia cerca de uma dúzia de trabalhos publicados. Atualmente, há mais de cinquenta. Pesquisadores ao redor do mundo perceberam que uma das ligas pode ter propriedades muito melhores que o titânio puro (em termos de biocompatibilidade e integração óssea, por exemplo), que é um dos melhores materiais utilizados para próteses atualmente. “Houve então um boom nas pesquisas sobre ligas multicomponentes diversas para substituir e melhorar os biomateriais já conhecidos e utilizados. Este boom também ocorreu em relação às pesquisas com ligas multicomponentes para armazenagem de energia, os chamados hidretos metálicos, minha principal área de pesquisa. As ligas multicomponentes também apresentaram propriedades de armazenagem de hidrogênio muito interessantes, as quais poderão potencializar o funcionamento de baterias, células a combustível e carros, por exemplo."

No Laboratório de Materiais, Floriano e os demais pesquisadores vão selecionar os elementos químicos que irão compor esses novos materiais através de métodos empíricos e termodinâmica computacional, produzir e processar as ligas e estudar o comportamento destes novos materiais para que possam ser utilizados nestas duas aplicações – biomédicas e armazenagem de energia. “Na engenharia e ciência dos materiais, o interesse do momento da comunidade científica, são de fato, as ligas multicomponentes. É um campo muito novo e que oferece muitas possibilidades futuras. Precisamos entender melhor o comportamento destas ligas para que seja possível pensar nos mais diversos aspectos que envolvem a sua aplicação”.

Imagem que descreve as etapas de seleção dos sistemas de interesse e escolha dos materiais, processamento e investigação de propriedades para a armazenagem de hidrogênio