Artigo Da Pedra Lascada os Nanomateriais

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Da Pedra Lascada aos Nanomateriais 
 
Por que não podemos escrever os 
24 volumes inteiros da 
Enciclopédia Britânica na cabeça 
de um alfinete? 
 
Richard P. Feynman 
Transcrição de uma conferência dada pelo físico norte-americano 
Richard Feynman, ganhador do Nobel de Física em 1985, que 
anteviu a nanociência em 1959 no encontro da 
Sociedade Americana de Física. 
 
 
Introdução 
 
Os primeiros estudos e registros dos costumes das antigas tribos humanas já 
apontavam a relação de nossa espécie com os materiais, tanto é que vários períodos 
do progresso humano recebem os nomes de "Idade da Pedra", "Idade do Bronze", 
"Idade do Ferro" e assim por diante. Nosso ancestral, o homem de Neandertal1, nunca 
imaginou que ao lascar e polir pedaços de pedra, para criar instrumentos que lhe 
facilitavam a caça e os trabalhos do dia a dia, estaria alicerçando o primeiro passo de 
tantas outras gerações que, após a pedra lascada, descobriram materiais que 
facilitariam a vida do homem moderno. 
 
Com a curiosidade e muitas vezes por acidente o homem foi descobrindo novos 
materiais, como, por exemplo, a argila, que permitiu a criação de recipientes para 
armazenar alimentos e facilitar o transporte de objetos, que foi o primeiro impulso 
para o desenvolvimento das cerâmicas. Milênios depois nossos antepassados 
descobriram os materiais metálicos, como o ferro, bronze, ouro e prata, que foram, e 
são até hoje, a base de desenvolvimento de centenas de aplicações que utilizamos em 
nossa vida. Aproximadamente no ano 5.000 AC, teve-se notícia dos primeiros 
utensílios a partir de metais e ligas, como o arado, a carroça e as embarcações a vela, 
que são o início de grandes descobertas. No princípio da era cristã o homem já 
conhecia sete metais: cobre, prata, chumbo, estanho, ferro, mercúrio e ouro, mas as 
informações sobre os mesmos e suas possibilidades de aplicação ainda eram muito 
restritas, pois todos estudos eram essencialmente fruto de muita boa vontade dos 
alquimistas da época, sendo totalmente empíricos. 
 
Com o avanço do conhecimento e da ciência, os cientistas intensificaram seus estudos 
e visões sobre os materiais, descobrindo sua natureza utilizando-se de microscópios. 
Isso possibilitou a identificação de novas propriedades dos materiais, suas limitações e 
como manipulá-los de maneira a produzir novas variabilidades de aplicações. Foi um 
grande salto para o homem que então iniciou pesquisas mais profundas e, desta 
forma, dominou os materiais, suas estruturas, seus arranjos de átomos e como 
conseqüência seus processos de fabricação e transformação. 
 
O conjunto destes conhecimentos originou a chamada Ciência dos Materiais e em seu 
desdobramento a Engenharia de Materiais. 
 
1 O que Neandertal ocupou a Europa e o Oriente Médio há aproximadamente 200 mil anos. Entre os 
principais instrumentos, utilizavam raspadeiras para confeccionar vestimentas, e machadinhas, facas, lanças e 
laminas, para caça, cirurgia e outras utilidades. 
 
 
Seja em nossa casa, nosso carro, em nosso aparelho de TV, nos computadores, nas 
próteses cirúrgicas ou até mesmo em nossas roupas, existem milhares de variedades 
de materiais presentes em nosso cotidiano. A crescente sofisticação da demanda 
tornará ainda mais desafiadora a vida dos engenheiros de materiais, que quando 
associados a equipes de químicos, físicos e biólogos poderão desenvolver um número 
enorme de novas tecnologias que implicarão diretamente em nossa vida e na geração 
das empresas do futuro. 
 
 
Evolução Histórica
Argilas
Idade do 
Cobre,
Bronze e 
Ferro
Avanço do 
Conhecimento
Ciência 
dos 
Materiais
Engenharia 
de 
Materiais
Homem Primitivo
Materiais Naturais
Construção Instituto Inovação Figura 1
 
 
 
Mas afinal, que ciência é essa? 
 
Material é definido como qualquer substância que pode ser usada em aplicações 
práticas. O termo Novos Materiais surgiu a partir dos anos 70 tendo como objeto os 
materiais recém-descobertos ou desenvolvidos. Englobava também aqueles já 
conhecidos que evoluíram tecnologicamente na fabricação e no uso de suas funções. A 
Ciência dos Materiais foi a conseqüência direta do domínio das condições otimizadas de 
controle dos processos de fabricação desenvolvidos ao longo dos anos e do 
desenvolvimento de equipamentos hoje disponíveis ao uso por parte de engenheiros e 
pesquisadores. 
 
Para facilitar e tornar mais didático esse estudo, dividimos os materiais em cinco 
grandes grupos ou classes como são mais comumente chamados na literatura. 
 
 
Grupos ou Classes de Materiais
Materiais inorgânicos, 
não metálicos, obtidos
geralmente através de 
tratamento térmico.2
Como:
– Cerâmicas
estruturais,
– Refratários,
– Porcelanas,
– Vidros,
– Isolantes, 
– Cimento, e
– Concreto
Materiais
encontrados na
natureza que não
passaram por
nenhuma
transformação
industrial.1 Como:
– Madeira, 
– Pedras, 
– Ossos, e 
– Peles de
animais.
Materiais
Naturais
Substância 
constituída de 
moléculas 
caracterizadas 
pela repetição 
múltipla de uma ou 
mais espécies de 
átomos ou grupos 
de átomos.4 Como:
– Plásticos,
– Cristais
líquidos, e
– Adesivos.
Materiais
Cerâmicos
Materiais
Metálicos
Materiais formados 
por átomos 
dotados de grande 
número elétrons 
suficientemente 
livres para se 
movimentarem a 
partir de baixos 
potenciais elétricos 
ou térmicos. 3
Como:
– Ferro e aço,
– Ligas de 
alumínio,
– Ligas não-
ferrosas,
– Superligas, e
– Compostos
intermetálicos.
Polímeros Compósitos
São materiais
desenvolvidos a 
partir da associação
de dois ou mais
materiais de 
diferentes classes.5
Como:
– Compósitos
Polímetros-
Metais,
– Vidros
fosfatados,
– Fibras de 
Carbono, e
– Resinas
termoplásticas.
Construção Instituto Inovação Figura 2
2 Associação Brasileira de Cerâmica.
3 LEPCom-UFMG.
4 Instituto de Macromoléculas da UFRJ.
Fontes
1, 5 VLACK, Lawrence: Princípios de Ciência dos Materiais. 2000.
 
 
É evidente a dificuldade de se traçar um panorama de todas as oportunidades de 
negócios e os potenciais mercados dos Novos Materiais. Calcula-se que tenhamos hoje 
cerca de 50.000 diferentes tipos de materiais presentes em diversas indústrias. 
 
Para se ter uma idéia desta complexidade basta que imaginemos uma cadeia como a 
dos materiais metálicos, em particular a indústria do aço. Nela há um grande número 
de concorrentes que fabricam o aço em diferentes formatos, chapas planas, bobinas, 
fio máquina, estruturas metálicas etc; uma complexa rede de fornecedores que 
trabalham com a extração dos minerais utilizados no processo de fabricação e os 
equipamentos que movimentam estas indústrias. O mesmo pode ser dito da indústria 
de polímeros, que além de um grande número de participantes é bastante complexa 
sob o ponto de vista da enorme gama de produtos, incluindo os plásticos usados em 
automóveis nas indústrias de eletrodomésticos e em tantos outros produtos como 
sacolas, copos descartáveis, embalagens etc. E não se pode esquecer da complexidade 
também das indústrias dos materiais compósitos, presente em inúmeras cadeias 
produtivas como a eletrônica e de materiais para a área médica, que compõem um 
grande leque de tecnologias que transversalmente estão presentes em diversos 
segmentos industriais. 
 
O objeto de análise do presente estudo é apontar as tendências demandadas pelas 
indústrias por novos materiais e também as pesquisas em desenvolvimento que, 
quando bem configuradas, representam novas oportunidades de negócios. 
 
 
Os novos materiais como oportunidades de negócios 
 
Ligas de Alumínio e Ligas de Carbono 
 
A busca de materiais que possibilitem a redução do peso dos automóveis, aviões e 
trens é uma constante nas indústrias montadoras. Muito combustívele energia são 
 
consumidos por estes veículos de transporte devido o peso e ao alto coeficiente de 
atrito presente nas peças dos motores. No fim dos anos 70, as indústrias 
automobilísticas e de aviação iniciaram maciços investimentos no uso de novos 
materiais para reduzir o peso de seus produtos, a conseqüência disto foi o aumento 
significativo do uso de plásticos nesses meios de transporte. Outro material pesquisado 
foi o alumínio, que é um material mais leve que o aço. Somente na indústria 
automobilística seu uso dobrou entre 1991 e 1999, sendo previsto que dobre 
novamente até 20052. Mas para isso, novas tecnologias devem ser desenvolvidas, pois 
este material possui pouca soldabilidade e estampabilidade, características 
fundamentais para o uso nestas indústrias. Logo novas oportunidades surgem para 
empresas que pesquisam e desenvolvem soluções para o Alumínio de forma a ampliar 
o uso deste material em meios de transporte. São enormes as oportunidades no 
desenvolvendo de novos projetos de estrutura de carrocerias para alcançar os 
requisitos desejados de rigidez e segurança, assim como o desenvolvimento de 
motores que apresentem menores coeficientes de atrito. 
 
Outra oportunidade está no desenvolvimento de novos materiais de alta resistência 
aliado a baixo peso, que simultaneamente resistam a temperaturas de trabalho mais 
elevadas. Esses produtos podem ser utilizados em motores e turbinas, visando 
aumentar a eficiência térmica do sistema para reduzir o consumo de combustível. Daí 
tem-se um desdobramento enorme dos materiais compósitos que utilizam carbono, 
entre eles as fibras de carbono que é um material amplamente estudado e que tem 
sido alvo de grandes investimentos por parte de empresas, especialmente devido a sua 
vasta gama de aplicações. 
 
Polímeros Condutores 
 
O histórico sobre o desenvolvimento da tecnologia de polímeros mostra que uma das 
propriedades mais importantes destes materiais é a capacidade de comportarem-se 
como excelentes isolantes elétricos e apresentarem boa maleabilidade. Entretanto, 
uma nova área de polímeros orgânicos tem sido desenvolvida, cuja importância está 
relacionada à condução de eletricidade. Trata-se dos chamados polímeros condutores, 
que foram divididos em duas classes, os polímeros conjugados semicondutores 
eletrônicos e os condutores iônicos. 
 
A descoberta dos Polímeros condutores rendeu à equipe de cientistas, Dr. Alan G. 
MacDiarmid do Departamento de Química da UPENN dos EUA, Dr. Hideki Shirakawa do 
Instituto de Ciência de Materiais da Universidade de Tsukuba, do Japão e Dr. Alan J. 
Heeger do Departamento de Física da Universidade da California em Santa Bárbara nos 
EUA, o prêmio Nobel de Química de 2000 outorgado pela Academia Real de Ciências da 
Suécia3. Esse fato comprova a importância dos Novos Materiais para o 
desenvolvimento da sociedade humana. 
 
O grande trunfo destes materiais é possuir propriedades óticas, magnética, elétrica e 
eletrônica como as de um metal, e, ao mesmo tempo, possuir as propriedades 
mecânicas, de processabilidade comum aos polímeros. As características deste novo 
material incentivaram um enorme desdobramento de pesquisas e realizações de 
investimentos nesta área. 
 
 
2 ABMM – Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais. http://www.abmbrasil.com.br/ 
3 Nobelprize.org: http://nobelprize.org/chemistry/laureates/2000/index.html 
 
Algumas de suas aplicações, em desenvolvimento, são sensores a base de plástico e 
papel, polímeros que emitem luz, sensores, baterias, transistores para identificadores 
por radio-freqüência, memórias plásticas que possam armazenar dados, mesmo 
quando a energia do dispositivo está desligada, e os polímeros condutores que 
permitem a criação de dispositivos descartáveis e de baixo custo. 
 
Outras aplicações serão possíveis no longo prazo. Estão em estudos o uso dos 
polímeros condutores como eletrodos fotoativos em células fotoeletroquímicas e o uso 
em músculos artificiais para aplicações em robótica. Muitos analistas indicam que os 
polímeros capazes de emitir luz terão um enorme mercado. 
 
O Brasil já possui vários grupos trabalhando com polímeros condutores. Destaca-se as 
pesquisas da Unicamp, USP, UFSC, UFScar, UFPE, UFPR e UFAL4. A EMBRAPA já está 
trabalhando em cooperação com o Professor MacDiarmid, citado acima, para o 
desenvolvimento de instrumentação agropecuária utilizando-se de polímeros 
condutores5. 
 
Biomateriais 
 
Os biomateriais são utilizados na reconstrução e regeneração óssea em geral, incluindo 
os tratamentos odontológicos. Os biomateriais são substâncias de origem natural ou 
sintética e são inertes do ponto de vista biológico, não causando nenhum efeito nocivo 
ao organismo. Essa propriedade, a biocompatibilidade, abre possibilidade para a 
utilização desses materiais na substituição total ou parcial de sistemas biológicos. Uma 
grande vantagem do ponto de vista tecnológico é que praticamente grande parte das 
classes de materiais podem ser utilizadas como biomateriais, assim podemos ter 
biomateriais metálicos, cerâmicos, orgânicos, entre outros. Os benefícios do uso dos 
biomateriais são inúmeros, como na reparação de partes do corpo humano ou no 
auxilio da recuperação de tecidos lesionados. 
 
Metais, cerâmicas, polímeros e compósitos são comumente utilizados na cirurgia 
reconstitutiva de ossos, como, por exemplo, das regiões craniana e maxilo-facial. A 
utilização de implantes e enxertos tem aumentado significativamente nos últimos 
anos, principalmente devido ao aumento da vida média da população e ao índice 
elevado de acidentes automobilísticos. 
 
O mercado nacional de implantes ortopédicos está estimado em US$ 64 milhões 
anuais. Na ortopedia, a artroplastia coxo-femural6 aparece como a mais freqüente das 
aplicações, embora articulações de joelho, cirurgias cardiovasculares (marca-passo, 
válvulas e vasos artificiais), lentes para a oftalmologia e cirurgia plástica sejam 
também aplicações freqüentes para os biomateriais. 
 
A tecnologia dos biomateriais tende a ser o novo padrão de materiais para implantes e 
recuperações ósseas evidenciando que qualquer equipe médica que atue nesta área 
tenha conhecimentos e possa indicar aos seus pacientes as soluções apresentadas 
pelos Biomateriais. 
 
 
 
4Instituto Inovação. Mapeamento dos Centros de Inovação no Brasil, Junho de 2004. 
5 Banco de Notícias da Embrapa. 
6 Idealizada por ortopedistas para restabelecer a função da articulação coxo-femural, consiste na troca da 
articulação do quadril. 
 
Materiais Nano Estruturados 
 
A nanotecnologia pode ser entendida como sendo o termo utilizado para descrever a 
criação, manipulação e exploração de materiais com escala nanométrica. É a ciência 
utilizada para controlar os materiais de tal forma que podemos manipular átomos e 
moléculas. Para compreendê-la é necessário o entendimento da escala em que atua, 
um nanômetro (abreviado como nm): um metro dividido por um bilhão, ou seja, 1 nm 
é igual a 10-9 m. Para se ter uma base de comparação, o diâmetro de um fio de cabelo 
humano é 100.000 vezes maior que um nanômetro. Apresentada como uma das áreas 
mais promissoras deste século a nanotecnologia confirma esta percepção pelo número 
de publicações de alcance internacional. 
 
Do universo complexo de oportunidades, destacamos os materiais nanoestruturados, 
que são todos materiais que apresentam, pelo menos em uma dimensão, o tamanho 
na ordem de nanômetros. Citam-se as nanopartículas, nanocristais, nanofios, 
nanofitas, nanotubos, nanocompósitos. O grande diferencial dos materiais 
nanoestruturados é potencializar as propriedades físicas e químicas dos materais e isto 
proporciona um imenso interesse e crescente importância para futuras aplicações 
tecnológicas. Dentre as aplicaçõesjá desenhadas e que terão maior impacto sobre 
nossas vidas, tem-se a nanobiotecnologia, os nanofármacos, a nanoeletrônica, a 
gravação e leitura magnéticas. Além dessas, uma aplicação já em voga é a adição de 
nonopartículas em pneus, diminuindo o desgaste dos mesmos e conseqüentemente 
aumento da vida útil. 
 
Grandes empresas como a IBM, INTEL E HP estão investindo enormes quantias no 
desenvolvimento de memórias lógicas baseadas em nanotubos de carbono, nanofios de 
ouro, nanofios e nanofitas de semicondutores. O objetivo é minitaturizar ainda mais os 
circuitos eletrônicos e abrir caminho para a era dos nanocircuitos. Materiais 
nanoestruturados também estão sendo pesquisados para melhorar as células de 
energia alternativa. Assim como o desenvolvimento de novos catalizadores, para 
aplicação em células de combustível e na geração de hidrogênio. As células solares 
baseadas em nanopartículas prometem aumentar a eficiência dos coletores de energia 
solar, fortalecendo a diversificação da matriz energética do planeta. Os materiais 
Nanoestruturados prometem grandes aplicações no setor aeroespacial devido às suas 
propriedades de resistência, leveza e estabilidade térmica. Equipando aeronaves, 
foguetes, estações espaciais e plataformas de exploração planetária ou solar, o que, 
conseqüentemente, resulta em um grande número de inovações, produtos e riquezas. 
 
Segundo analistas do setor, estima-se que os investimentos em nanotecnologia 
estejam na ordem de US$ 2,27 bilhões anuais, e um reflexo disto é que só de 1998 a 
2000 foram publicados mais de 3.500 artigos nesta área e mais de 300 patentes já 
foram depositadas. Os Estados Unidos já contam com 50 empresas, de 
desenvolvimento e produção de materiais nanoestruturados. Os analistas indicam que 
nos próximos 10 anos o mercado mundial da Nanotecnologia seja da ordem de 1 
trilhão de dólares. Somente em nanopartículas o mercado mundial do ano 2000 foi da 
ordem de quinhentos milhões de dólares, existindo uma previsão de crescimento de 
mais de 1 bilhão de dólares até o ano de 2005. O mercado mundial de nanopartículas 
para 2005 é estimado em cerca de novecentos milhões de dólares. 
 
 
 
 
 
 
Materiais Inteligentes 
 
Segundo estudos do INSTITUTO BATTELLE7 os materiais inteligentes, estruturas 
capazes de se modificar em reação as mudanças no ambiente, estarão entre os dez 
produtos mais inovadores até 2006. As modificações são percebidas por meio de 
sensores, processadas por unidades de comandos que geram ações por meio de 
atuadores adequados. Os Materiais Inteligentes percebem e corrigem, ao mesmo 
tempo, uma determinada anomalia como um ruído, uma variação de temperatura ou 
vibração. 
 
Estes materiais tem sido introduzidos em diversas aplicações como motores de 
automóveis, equipamentos eletrônicos, aviões, aparelhos de CD. Muitas pesquisas 
também estão sendo realizadas para utilizar-se dos materiais inteligentes na área 
médico-odontológica, para localização de tumores, correção de problemas de coluna, 
aparelhos ortodônticos e placas para prótese ortopédica. 
 
Os pesquisadores têm trabalhado para que no futuro próximo materiais inteligentes 
sejam utilizados na construção civil para garantir total segurança nas estruturas como, 
por exemplo, nas pontes e em prédios, onde esses materiais mudarão de cor para que 
se detecte peso excessivo ou condições que desfavoreçam a segurança, antes que 
qualquer acidente aconteça. Nas peças dos automóveis esse mesmo sistema também 
poderá ser utilizado para caracterizar o desgaste da peça e alertar para sua reposição. 
 
Uma das tecnologias já disponível no mercado é o vidro fotocromático. Ele permite um 
ajuste na transparência do mesmo de acordo com a intensidade da luz, escurecendo 
em ambientes claros e vice-versa. O último modelo da BMW, o xActivity, um utilitário 
esportivo, possui várias inovações incorporadas através dos materiais inteligentes, 
como a pintura especial que parece bronze, azul-cinzento ou verde de acordo com a 
incidência de luz e os bancos de "materiais inteligentes", sem regulagens, que 
permitem o ajuste da sua forma à do corpo automaticamente, através da pressão 
exercida sobre o material. Além do mundo automobilístico os materiais inteligentes 
encontraram vez no mundo dos esportes. A empresa Head lançou uma raquete de 
tênis que utiliza materiais inteligentes onde a energia do impacto da bola é utilizada 
para aumentar a sua performance.No Japão, muitos pesquisadores, em empresas e 
universidades, estão trabalhando em projetos que incluem o uso de materiais 
inteligentes na construção de edifícios que possam responder aos movimentos 
sísmicos. 
 
As possibilidades de aplicação, assim como os mercados dos materiais inteligentes são 
diversos. Possivelmente serão constituídas empresas focadas em desenvolvimento de 
materiais inteligentes, para as múltiplas possibilidades de aplicação. 
 
Materiais Magnéticos 
 
Os materiais magnéticos estão inseridos nas indústrias de gravação magnética de 
dados. Esse mercado cresce a taxa de 17% ao ano com volume de receitas estimado 
em torno de US$ 100 bilhões/ano no mundo. No setor eletro-eletrônico os materiais 
magnéticos só são suplantados em volume de aplicações pelos semicondutores. 
Contudo, essas duas classes de materiais possuem importância econômica 
equivalente. 
 
7 www.battelle.com 
 
 
 
O faturamento da indústria brasileira de materiais magnéticos é de cerca de R$ 100 
milhões anuais. Estes materiais são utilizados nos motores elétricos, balanças 
eletrônicas, sensores e componentes sofisticados da indústria de computadores e 
telecomunicações. 
 
As oportunidades neste segmento de materiais advém da necessidade de novas 
tecnologias que melhorem o desempenho destes materiais, pois os fabricantes de 
eletrodomésticos querem motores com menor consumo energético e as empresas de 
instrumentação exigem ímãs mais sofisticados. 
 
Células Solares 
 
Os cientistas têm investido muito conhecimento e trabalho no desenvolvimento e 
aperfeiçoamento das células de silício. Nos últimos 10 anos grupos de pesquisas 
ligados a universidades e empresas de todo o mundo, iniciaram uma corrida 
tecnológica para gerar células de silício mais baratas e eficientes, que permitam o uso 
em massa desta tecnologia. As células de silício são dispositivos eletrônicos 
semicondutores, que utilizam o efeito fotovoltaico 2 para produzir eletricidade, a partir 
da luz solar são as células mais usadas hoje no mercado. Estas células são comumente 
chamadas de células solares. Entre as aplicações destas células estão a iluminação em 
locais remotos, Sistemas de vigilância contra incêndios, sinalização luminosa de 
estradas em locais remotos, telefones de emergência, estações meteorológicas, ou 
seja, são aplicações que na maioria das vezes supre o mercado em que a rede de 
energia convencional não pode atuar. 
 
A grande oportunidade deste mercado são as novas células solares, que substituem ou 
aperfeiçoam as células de silício. Esse trabalho é fruto do uso de novos processos para 
sua produção, como no caso a Nanotecnologia. Também novas células solares estão 
sendo desenvolvidas com outros materiais. Um exemplo são as células solares 
orgânicas constituídas de pequenas moléculas à base de carbono. O material 
resultante é ultra-fino e flexível e pode ser colado em praticamente qualquer 
superfície, como as paredes ou janelas de um edifício. Outras alternativas também 
estão nos laboratórios do Massachusets Institute of Technology (MIT). Lá, 
pesquisadores produziram células elétricas a partir de proteínas retiradas de folhas de 
espinafre como alternativas às células de silício. As proteínas utilizadas no experimento 
foram retiradas de cloroplastos das células formadoras das folhas de espinafre. Os 
cloroplastos são pequenas estruturas que ajudam a plantaa converter luz em energia. 
Enquanto a reação ocorre, é formada uma agitação de elétrons, que resulta em 
corrente elétrica. 
 
Também nos Estados Unidos os pesquisadores da Universidade de Berkeley 
descobriram uma forma de construir células solares plásticas a baixo custo. Elas são 
tão flexíveis que podem ser pintadas em qualquer superfície, podendo ser utilizadas 
para fornecer energia para dispositivos eletrônicos portáteis. 
 
As tendências mundiais de busca de energia alternativa e o apelo ecológico desta 
tecnologia sugerem que teremos muitas oportunidades nesta área. 
 
Polímeros Biodegradáveis 
 
Um material biodegradável pode ser entendido como um produto industrial ou 
substância que, quando abandonado, é destruído e decomposto por bactérias ou 
 
outros agentes biológicos, sendo que tal possibilidade vai de encontro às tendências 
mundiais de preservação do meio ambiente. Tomando-se que o petróleo é um bem 
finito, há uma busca por materiais que substituam os polímeros derivados do petróleo 
a fim de reduzir a dependência desta fonte. Logo surge um novo campo com 
perspectivas a produção, dos Polímeros Biodegradáveis, que vem ganhando campo e 
sendo utilizados em diversos segmentos da indústria. 
 
Neste cenário o Brasil tem posição privilegiada como produtor de polímeros naturais ou 
biodegradáveis. Os fabricantes destes materiais atestam que, uma vez em contato 
com a terra, os biopolímeros servem de alimento para bactérias e fungos, degradando-
se em 180 dias. Isso representa um valor significativamente menor quando comparado 
a degradação de 200 anos do plástico petroquímico. 
 
Por estas possibilidades é que grandes empresas como a DuPont, Basf, Bayer, 3M, 
Sony, Cargill Dow e Monsanto tem investido nas pesquisas sobre os BioPolímeros. No 
Brasil, há vários grupos de pesquisa em universidades desenvolvendo linhas de 
pesquisas em produção destes materiais. Destacam-se o IPT (Instituto de Pesquisa 
Tecnológico de São Paulo) que já trabalha em parceria com empresas na operação de 
uma planta piloto de BioPolímeros no Brasil e a Universidade Federal do Ceará que 
gerou uma empresa spin-off para o desenvolvimento de BioPolímeros a partir de 
crustáceos. Grandes empresas brasileiras de alimentos também já estão atentas a 
essa tecnologia, devido ao seu grande impacto no setor de embalagens. 
 
Estima-se que a capacidade mundial de produção de BioPolímeros seja da ordem de 
100 mil toneladas anuais, um volume de 0,5% das 200 milhões de toneladas de 
poliestireno e polipropileno petroquímicos produzidas anualmente8. O mercado não 
está restrito à substituição de plásticos de embalagens apenas. Os polímeros 
biodegradáveis permitem aplicações nobres, como no micro encapsulamento de drogas 
para tratamentos de doenças. Esta tecnologia permite, por exemplo, que as drogas 
encapsuladas com BioPolímeros tenham uma liberação controlada no organismo do 
paciente. Ainda na área médica são utilizados na implantação de pequenas partes do 
corpo, como cartilagens, na substituição de válvulas cardíacas e em pequenos enxertos 
de vasos. O agronegócio também se beneficia com os polímeros biodegradáveis uma 
vez que muitas mudas são condicionadas em pequenos sacos biodegradáveis. De 
acordo com produtores rurais isso resulta em aceleração no processo de plantio e 
melhorando no crescimento da planta. 
 
 
8 Associação do Brasileira de Polímeros: http://www.abpol.com.br/ 
 
Resumo das Oportunidades de Negócios
Biomateriais
Materiais Indústrias / Setores*
Células de Solares
Ligas de Alumínio
Materiais Inteligentes
Materiais Nano 
Estruturados
Polímeros 
Biodegradáveis
Polímeros 
Condutores 
Cerâmicas Especiais
Ligas de Carbono
Materiais Magnéticos 
Médico-odontológica.
Aeroespacial; Automobilística; Construção Civil; Energia.
Aeroespacial; Automobilística; Ferroviária.
Aeroespacial; Automobilística; Construção Civil; Eletro-eletrônica; 
Ferroviária; Médico-odontológica; Robótica.
Aeroespacial; Automobilística; Eletro-eletrônica; Energia; Fármacos; 
Informática; Médico-odontológica; Derivados de Petróleo.
Alimentícia; Agricultura; Biomédica; Embalagens; Química.
Aeroespacial; Automobilística; Eletro-eletrônica; Ferroviária; Médica; 
Robótica.
Aeroespacial; Automobilística; Ferroviária.
Aeroespacial; Automobilística; Ferroviária; Saneamento.
Eletro-eletrônica; Aeroespacial; Automobilística; Energia.
Construção Instituto Inovação Figura 3 
* Este tópico contemplou as indústrias / setores que apresentaram maior destaque com relação 
aos materiais estudados 
 
Considerações finais 
 
Com as informações presentes neste estudo, percebe-se que os Novos Matérias já se 
configuram como uma grande oportunidade de negócios. Empresas de tecnologia 
presentes em vários países do mundo já lucram desenvolvendo estes produtos para o 
mercado. Aos investidores, empresários e empreendedores interessados no tema fica 
a sugestão de estarem atentos a importância de se pesquisar a fundo as restrições e 
oportunidades que o mercado de materiais oferece levando–se em conta também os 
gargalos tecnológicos e os estágios de desenvolvimento das diversas “promessas” de 
materiais do futuro. Em nossas Universidades, temos hoje muitos grupos de pesquisa 
já consolidados e com grande capacidade em gerar inovações nesta área. Por se tratar 
de grupos com grande inclinação à inovação, as possibilidades de parcerias com o 
meio empresarial e de geração de spin off´s é muito grande. 
 
Neste estudo, alguns materiais mereciam espaço, entretanto não foram apresentados 
devido a extensão do tema. Entre eles podemos citar os materiais vítreos, as peneiras 
moleculares e os materiais opto-eletrônicos. A amostra aqui apresentada pode não 
apenas despertar curiosidade como também gerar o início de um conhecimento nesta 
área que é tão rica e tão promissora a ser explorada. Lembramos também que os 
nomes científicos e os termos técnicos, além das especificidades deste tema são muito 
abrangentes. Logo tivemos que simplificá-los para que qualquer pessoa que não tenha 
conhecimento da área de engenharia de materiais pudesse compreender e perceber as 
oportunidades deste segmento.