Bem-vindo ao mergulho profundo. Hoje estamos mergulhando no mundo da ciência dos materiais.
Ah, legal.
Sim. Especificamente, como está revolucionando os processos de fabricação, como extrusão e moldagem por injeção.
Entendi.
E prepare-se para alguns momentos sérios. Porque o que estamos descompactando não é apenas uma mudança incremental. Estamos falando de uma mudança total de paradigma no que é possível.
Uau.
Sim. Com objetos do cotidiano.
Quero dizer, o que é fascinante aqui é que estamos realmente prestes a criar produtos que possam suportar condições que nunca pensamos serem possíveis graças a esses novos materiais.
Ok, então, que tipo de materiais?
Como PEAK e pps.
Bem, espere um segundo. Eu sei que você está profundamente envolvido neste mundo, mas para, tipo, nosso ouvinte que pode não ter certeza, você poderia descompactar essas siglas? Tipo, o que são e o que os torna tão especiais?
Portanto, PEAK significa polieteressectona.
OK.
E PPS é sulfeto de polifenolina.
Entendi.
E estes são polímeros de alto desempenho com incrível resistência ao calor, resistência e rigidez.
Ah, uau.
Você sabe, imagine as condições extremas dentro de um motor a jato.
OK.
É aí que o PEAK prospera.
Então eles usam isso em motores a jato?
Exatamente. Eles podem suportar temperaturas que derreteriam materiais tradicionais.
Então, tipo, calor muito alto.
Calor muito alto.
Uau. OK.
E o pps, por outro lado, é fantástico para perfis de isolamento fortes em eletrônicos. Portanto, pense nesses componentes minúsculos, mas poderosos, do seu smartphone. Eles precisam de um isolamento confiável para funcionar corretamente e o PPS fornece exatamente isso.
Ok, então isso não é apenas algo teórico de laboratório. Não, isso está aí no mundo. No mundo, tornando nossa tecnologia melhor.
Exatamente.
Eu gosto disso. OK. E você mencionou que esses materiais estão mudando todo o jogo para processos de fabricação como extrusão. Você pode. Você pode nos lembrar o que exatamente é extrusão?
Claro. Portanto, a extrusão é basicamente como espremer a massa em uma máquina de fazer macarrão.
OK.
Mas em vez de massa, usamos polímeros, e os formatos de massa são, tipo, todos os tipos de produtos.
Sim.
De canos a caixilhos de janelas.
Uau. OK.
Você sabe, e agora imagine adicionar pequenas partículas como nanopartículas ou fibras a essa massa antes de extrusá-la.
Então, estou imaginando algo como granulado em massa de biscoito.
Sim.
Mas em um nível microscópico.
Sim.
Isso realmente muda a resistência do produto final?
Sim, você está entendendo. É chamado de reforço de nanopartículas e é uma virada de jogo.
Como assim?
Ao incorporar essas minúsculas partículas, podemos aumentar drasticamente a resistência, a resistência ao desgaste e até mesmo a resistência à corrosão.
Ah, uau.
De produtos extrudados.
Canos mais resistentes, janelas que não riscam.
Exatamente.
Tudo graças a essas pequenas partículas.
Partículas minúsculas.
Isso é selvagem. Mas estou curioso para saber se essas partículas são tão pequenas.
Sim.
Como eles garantem que estejam espalhados uniformemente por todo o material?
Essa é uma ótima pergunta.
Sim.
Esse é um dos grandes desafios da ciência dos materiais.
Oh sério?
Como tentar distribuir uniformemente.
Ah, uau.
Uma colher de chá de açúcar em uma piscina.
OK. Portanto, não se trata apenas de adicionar as partículas. Trata-se de distribuí-los estrategicamente.
Estrategicamente. Isso mesmo.
Isso é muito mais complicado do que eu imaginava. OK. Eu estava lendo sobre algo chamado tecnologia de extrusão de reação.
Sim.
E parecia muito selvagem. Isso está relacionado com o que estamos falando aqui?
Absolutamente. É como levar a extrusão a um nível totalmente novo.
OK.
Então, em vez de apenas misturar os materiais de antemão.
Certo.
A tecnologia de extrusão de reação nos permite modificar quimicamente os polímeros.
Ah, uau.
Durante o próprio processo de extrusão.
Então, eles estão mudando isso na hora.
Em tempo real. Como fazer um bolo.
OK.
E adicionando ingredientes no meio do cozimento.
Entendi.
Para mudar o sabor e a textura.
Então eles estão tornando-o mais forte à medida que vai surgindo.
Sim. Sim. É um pouco complexo.
Sim.
Mas essencialmente, eles introduzem componentes reativos na extrusora que causam reações químicas no polímero fundido. Isso pode levar a melhorias in situ.
Sim. No momento. Na matéria.
Assim como está sendo feito.
Como está sendo feito.
Uau.
Criar produtos com propriedades ainda melhores do que conseguíamos alcançar antes.
OK. Assim, um dos artigos que estávamos lendo mencionava uma empresa que conseguiu dobrar sua produção.
Uau.
Apenas ajustando a formulação do material durante esse processo.
Esse é um exemplo fantástico dos ganhos de eficiência que estamos vendo com esses avanços. Não só os produtos estão melhorando.
Certo.
Mas o processo de fabricação também está se tornando mais rápido e eficiente.
OK. Então vença, vença, vença, vença. E aposto que o aumento da eficiência também desempenha um papel no sentido de tornar estes processos mais ecológicos.
Absolutamente. Você está totalmente certo.
OK.
Ao utilizar menos materiais e produzir menos resíduos, estes avanços estão a contribuir para práticas de fabrico mais sustentáveis.
OK.
O que é algo que definitivamente iremos nos aprofundar mais tarde.
OK. Ótima provocação.
Sim.
Mas antes de avançarmos.
Sim.
Vamos ficar um pouco com o lado da fabricação. Claro.
Extrusão coberta. E quanto à moldagem por injeção?
Portanto, a moldagem por injeção tem tudo a ver com a criação de produtos complexos e com formatos precisos.
OK.
Como a caixa do seu smartphone ou os componentes complexos de um dispositivo médico. Entendi. Pense nisso como despejar plástico líquido em um molde. E deixando-o solidificar.
Sim.
Agora imagine ser capaz de criar moldes com detalhes incrivelmente finos, como pequenos furos em paredes finas, graças a esses materiais avançados, como termoplásticos e elastômeros de alto desempenho.
Portanto, estamos falando de fabricar produtos menores, mais complexos e mais precisos.
Mais preciso.
Exatamente. Sempre antes.
Sempre antes.
Isso é muito alucinante. Mas esses pequenos recursos não seriam mais propensos a quebrar ou deformar?
É aí que entra a magia da ciência dos materiais.
OK.
Esses materiais avançados são projetados em nível molecular.
Ah, uau.
Para ter excepcional precisão dimensional e qualidade de superfície.
OK.
Incorporam aditivos especiais que controlam o encolhimento e o empenamento.
Mesmo que estejamos falando de detalhes realmente delicados.
Sim.
O produto final ainda está.
Ainda forte.
Incrivelmente forte. E preciso.
Preciso.
É como se eles tivessem descoberto como controlar os materiais no nível atômico.
Você está conseguindo. Você está aprendendo rapidamente.
Ah, uau.
Este nível de controle é particularmente importante para indústrias como eletrônica e dispositivos médicos, onde a precisão é fundamental.
Certo, como um marca-passo.
Um marca-passo. Exatamente.
Componentes minúsculos precisam ser muito precisos.
Preciso e confiável.
Sim.
E os materiais avançados estão tornando isso possível.
Uau. É incrível como tudo isso se conecta a aplicações do mundo real e até mesmo a tecnologias que salvam vidas.
Tecnologias que salvam vidas.
Lembro-me de ter lido sobre polímeros de cristal líquido, ou LCPS, em uma de nossas fontes. Como isso se encaixa no mundo da moldagem por injeção?
Portanto, os LCPs são uma classe especial de termoplásticos de alto desempenho que possuem resistência ao calor e propriedades de fluxo excepcionais. Eles são incrivelmente úteis em eletrônica porque podem suportar altas temperaturas sem deformar ou degradar.
Então eles são como os super-heróis da fabricação de eletrônicos.
Essa é uma ótima analogia.
Manter as coisas calmas sob pressão.
Manter as coisas calmas sob pressão.
Oi. Eu gosto disso. Você sabe, conversamos muito sobre força, precisão e eficiência.
Certo.
Mas há outra grande peça do quebra-cabeça que precisamos resolver.
O que é isso?
Sustentabilidade.
Sim.
Parece que a ciência dos materiais também desempenha um papel crucial nisso.
Você está absolutamente certo. Sustentabilidade não é mais apenas uma palavra da moda. É uma consideração fundamental.
OK.
Na fabricação moderna. E, felizmente, a ciência dos materiais está fornecendo algumas soluções interessantes.
OK. Essa é uma transição perfeita para a próxima parte do nosso mergulho profundo.
Certo.
Vamos mudar de assunto e explorar como esses avanços nos materiais estão ajudando a criar um futuro mais sustentável.
Estou ansioso por isso.
Fique atento.
Tudo bem. Você sabe, é fascinante pensar em como a ciência dos materiais está empurrando a fabricação para esse modelo mais circular.
OK.
Você sabe, estamos nos afastando daquela velha marca Dispose. Mindset e adoção de uma abordagem mais sustentável.
OK. Então, para o nosso ouvinte que pode não estar familiarizado.
Claro.
Você pode explicar o que é uma economia circular? E, tipo, como esses novos materiais se encaixam nesse quadro?
Então imagine um mundo onde os produtos são projetados desde o início para serem facilmente desmontados e reciclados. Onde o desperdício é minimizado.
Certo.
E os recursos são mantidos em circulação pelo maior tempo possível.
Sim.
Essa é a essência de uma economia circular.
OK.
E a ciência dos materiais está a fornecer os alicerces para tornar esta visão uma realidade.
Assim, em vez de os produtos acabarem em aterros sanitários após um curto período de vida, eles são projetados para serem decompostos e seus materiais reutilizados para criar algo novo.
Sim.
Essa é uma mudança bastante radical.
Isso é.
Existem exemplos específicos de materiais que desempenham um papel fundamental nisso?
Absolutamente. Uma área interessante é o desenvolvimento de bioplásticos.
OK.
Que são derivados de recursos renováveis, como plantas.
Oh.
Assim, ao contrário dos plásticos tradicionais feitos de petróleo, os bioplásticos podem decompor-se naturalmente, reduzindo a nossa dependência de combustíveis fósseis e minimizando os resíduos plásticos.
Na verdade, vi alguns produtos rotulados como biodegradáveis ou compostáveis. É disso que estamos falando?
Você já está vendo bioplásticos.
Ah, uau.
Abrindo caminho em produtos de uso diário.
OK.
Como embalagens, recipientes para alimentos e até alguns produtos eletrônicos de consumo.
Uau.
E à medida que a pesquisa e o desenvolvimento neste campo continuam a avançar.
Sim.
Podemos esperar ver ainda mais aplicações de bioplásticos no futuro.
Parece que a ciência dos materiais está oferecendo uma maneira de criar produtos que não são apenas funcionais.
Certo.
Alto desempenho. Mas também é bom para o planeta.
Exatamente. Não precisamos mais escolher entre inovação e sustentabilidade.
Exatamente. E não se trata apenas de bioplásticos.
OK.
Existe toda uma classe de materiais chamados elastômeros termoplásticos, ou tpes.
Tipos. OK.
Que são projetados para reciclabilidade.
OK.
Os Tpes podem ser reprocessados várias vezes.
Ah, uau.
Sem perder suas propriedades.
Interessante.
Tornando-os ideais para produtos que têm, por exemplo, uma vida útil mais curta.
Entendi.
Como capas de telefone ou brinquedos.
Então, em vez de acabar em um aterro sanitário.
Sim.
Depois de atualizar para o smartphone mais recente.
Certo.
A capa do seu telefone antigo pode derreter. Exato. E se transformou em algo completamente novo.
Isso mesmo.
Isso é muito legal. Estou começando a ver como essa ideia de economia circular poderia realmente funcionar.
Sim. E há tecnologias de reciclagem ainda mais inovadoras no horizonte.
OK. Como o que?
Como a reciclagem química, que pode decompor os plásticos em seus blocos básicos de construção.
OK.
Permitindo que sejam usados para criar materiais virgens de qualidade. Portanto, estamos caminhando em direção a um futuro onde os resíduos se tornarão um recurso valioso.
Absolutamente.
Uma fonte de novos materiais, em vez de um problema eliminado.
Essa é uma mudança poderosa de perspectiva.
Sim, com certeza. Você sabe, conversamos muito sobre o lado técnico das coisas.
Certo.
Mas estou curioso sobre o elemento humano.
Claro.
Como é que estes materiais avançados estão a impactar a forma como os designers pensam e trabalham?
É aqui que as coisas ficam realmente emocionantes para mim.
OK.
Os materiais avançados estão abrindo um mundo totalmente novo de possibilidades para os designers.
OK.
Estamos vendo formas incrivelmente complexas, geometrias complexas e produtos que ultrapassam os limites do que antes se pensava ser possível.
Então é como se eles tivessem recebido um conjunto totalmente novo de ferramentas. É com propriedades e potencial únicos.
Propriedades e potencialidades únicas.
OK. Assim, eles se libertaram das limitações dos materiais tradicionais e podem finalmente dar asas à imaginação.
Deixe a imaginação deles correr solta.
Há algum exemplo específico que venha à mente que realmente mostre isso?
Uma área que é particularmente fascinante?
Sim.
É impressão em vários materiais.
OK.
Imagine ser capaz de combinar diferentes materiais com propriedades variadas em um único produto.
Sim.
Integrando-os perfeitamente.
OK.
Para criar algo que seja bonito e altamente funcional.
OK. Isso é um pouco difícil de imaginar. Claro. Você pode me dar um exemplo?
Pense em uma sola de sapato.
OK.
Isso precisa ser flexível e durável.
Certo.
Com a impressão em vários materiais, você pode criar uma sola.
OK.
Possui uma camada de amortecimento macia para maior conforto.
OK.
Perfeitamente integrado com uma camada resistente ao desgaste para maior durabilidade.
OK.
Tudo inteiro.
Oh. Então não há mais colagem?
Chega de colar ou costurar materiais diferentes.
Entendi.
É tudo uma peça de ozilis.
É incrível.
Isso é.
É como se você estivesse criando um produto perfeitamente otimizado tanto em forma quanto em função.
Forma e função.
Tudo graças à capacidade de combinar diferentes materiais em um nível tão preciso.
Um bom nível. Isso é exatamente certo.
E as possibilidades vão muito além dos sapatos.
Absolutamente.
Quero dizer, pense em implantes médicos. Implantes médicos que podem ser perfeitamente integrados a tecidos vivos ou eletrônicos de consumo, sendo leves e incrivelmente duráveis.
Parece que a impressão multimaterial está confundindo os limites entre os diferentes materiais, permitindo que os designers criem produtos.
Certo.
Isso antes era impossível.
É como um mundo totalmente novo.
Um mundo totalmente novo.
Skyne está se abrindo.
Isso é. E não se trata apenas dos materiais em si.
Certo.
Técnicas avançadas de fabricação, como a impressão 3D, também desempenham um papel crucial.
Lembro-me de ter ficado impressionado na primeira vez que vi uma impressora 3D em ação. Parecia mágica.
É uma espécie de magia.
Você está basicamente construindo um objeto.
Sim.
Camada por camada.
Camada por camada.
De baixo para cima. Criando algo completamente único e personalizado.
Personalizado.
Como a impressão 3D está sendo usada?
Portanto, a impressão 3D fornece a ferramenta.
OK.
E materiais avançados fornecem os blocos de construção.
Entendi.
Juntos, eles estão possibilitando uma nova era de fabricação personalizada e sob demanda.
Então, estamos falando sobre fazer coisas em casa.
Pode ser em casa, pode ser numa fábrica.
OK.
Mas a ideia é que os produtos possam ser adaptados às necessidades individuais.
Certo.
E criado na hora.
OK. Portanto, é como a personalização definitiva em personalização.
Isso mesmo.
Você pode criar um produto que seja perfeitamente adequado para você. Ou como as demandas específicas de uma aplicação específica.
Isso mesmo.
As possibilidades parecem infinitas.
Sem fim.
Mas com toda essa conversa sobre materiais de alta tecnologia e processos de fabricação futuristas.
Sim.
É fácil se deixar levar pelo fator surpresa.
Sim.
Vamos reservar um momento para conectar isso à vida cotidiana. Claro. Como esses avanços estão realmente impactando os produtos que usamos? Certo. E o mundo que nos rodeia?
Essa é uma ótima pergunta. E é algo em que penso o tempo todo. Esses avanços não são apenas teóricos.
Certo.
Eles estão tendo um impacto real em nossas vidas.
OK.
Certo. Agora vejamos a indústria automotiva, por exemplo.
OK.
Compósitos leves.
Sim.
Assim como a fibra de carbono de que falamos anteriormente, estão sendo usadas para criar carros.
OK.
Que não são apenas mais eficientes em termos de combustível, mas também mais seguros e elegantes.
Portanto, aquele carro esportivo elegante que você vê na estrada pode, na verdade, ser feito do mesmo material. Poderia ser como uma bicicleta de corrida de alto desempenho.
Isso mesmo.
Uau. Eu nunca imaginaria.
E não se trata apenas de carros.
OK.
Pense nos eletrônicos que usamos todos os dias. Smartphones, notebooks, tablets.
Sim.
Todos esses dispositivos estão se tornando mais finos, mais leves e mais poderosos graças aos avanços na ciência dos materiais. Ciência. Lembra daqueles lcps de que falamos?
Sim.
Eles estão desempenhando um papel fundamental na viabilização desses pequenos, mas poderosos componentes eletrônicos.
É incrível pensar em como esses materiais estão moldando a tecnologia com a qual confiamos todos os dias. E tenho lido muito sobre como a impressão 3D está sendo usada para criar próteses e implantes personalizados, perfeitamente adaptados às necessidades individuais dos pacientes.
Isso mesmo. É incrível como essas tecnologias estão melhorando vidas de maneiras tão tangíveis.
Absolutamente. E estes são apenas alguns exemplos.
Alguns exemplos.
O impacto dos materiais avançados está sendo sentido em uma ampla gama de indústrias.
Isso mesmo.
Da saúde à indústria aeroespacial. Aeroespacial para energia renovável.
Energia renovável.
É um momento verdadeiramente emocionante para seguir este campo.
É, é.
Então, para onde vamos a partir daqui? O que o futuro reserva para este campo emocionante? Vamos mergulhar em algumas das tendências e previsões. OK. Isso deixou os especialistas entusiasmados.
Ah, é mesmo.
Sim.
É como.
Sim.
Ser criança em uma loja de doces.
OK.
Com a ciência dos materiais hoje em dia, gosto que haja tanta coisa acontecendo.
Sim.
Mas algumas coisas realmente se destacam para mim.
Ok, como o quê?
Bem, em primeiro lugar, a pressão por propriedades materiais ainda mais notáveis é implacável.
OK.
Imagine polímeros tão fortes e ao mesmo tempo tão leves que fazem os compósitos atuais parecerem desajeitados.
Mais forte que o aço, mas mais leve que o plástico.
Exatamente.
Quero dizer, isso parece quase impossível.
Sim, mas é para onde a pesquisa está indo.
Mas tipo, o que faríamos com materiais como esse?
As aplicações são incompreensíveis.
Ok, como o quê?
Pense na indústria aeroespacial.
OK.
Aeronaves mais leves significam menos consumo de combustível.
Certo.
Reduzindo drasticamente as emissões.
Ok, sim, isso faz sentido.
Ou em construção.
Sim.
Imagine edifícios resistentes a terremotos.
Certo.
No entanto, incrivelmente eficiente em termos energéticos.
OK.
Graças a estes materiais isolantes super fortes.
OK. Agora estou tendo uma noção da escala de mudança que isso pode trazer.
É enorme.
Sim, você mencionou algumas coisas.
Sim.
Te deixou animado. O que mais está no seu radar?
Pois bem, a sustentabilidade é mais que uma tendência, é uma necessidade. Com certeza, o futuro verá os materiais de base biológica não apenas substituirem os plásticos, mas também superá-los.
Ok, então ainda melhor, ainda melhor.
Imagine uma embalagem que nutre o solo após o uso.
OK.
Não obstruindo aterros sanitários há séculos.
Então, do berço ao túmulo, do berço ao berço.
Exatamente.
Eu gosto disso. E no lado da fabricação?
Ah, a fabricação vai ficar ainda mais selvagem.
Oh, tudo bem. Como assim?
Conversamos sobre impressão 3D, certo. Prepare-se para a impressão 4D.
Impressão 3D.
Impressão 4D. Imagine materiais que podem mudar de forma ou propriedades ao longo do tempo em resposta ao seu ambiente.
Ok, então está mudando à medida que acontece no mundo.
Como está no mundo.
OK.
Pense em estruturas de autocura ou roupas que se adaptem ao clima.
Então isso é real ou é ficção científica?
É real. É alucinante. Ainda é cedo, mas os pesquisadores estão desenvolvendo materiais que podem dobrar, desdobrar ou até mesmo se reparar com base em instruções programadas ou até mesmo em estímulos externos.
Assim como a temperatura, todo tipo de coisa.
As aplicações são imensas.
Sim, você disse sobre implantes médicos.
Para implantes médicos, arquitetura adaptativa.
Ah, uau. Ok, isso oficialmente me surpreendeu. Sim. Estamos falando de materiais que são quase como se estivessem vivos.
Eles estão quase como se estivessem vivos.
É muita coisa para absorver.
Isso é.
Mas sinto que apenas arranhamos a superfície do que a ciência dos materiais tem a oferecer.
Absolutamente. E é isso que há de tão cativante neste campo. Está em constante evolução, ultrapassando limites e desafiando o que pensávamos ser possível. Os materiais que criamos hoje moldarão o mundo de amanhã, desde os objetos do quotidiano que utilizamos até aos grandes desafios que enfrentamos como sociedade.
Esta foi uma jornada incrível pelo mundo da ciência dos materiais. Passamos do nível microscópico das nanopartículas para o impacto no nível macro nas indústrias e no planeta.
Foi um prazer compartilhar este mergulho profundo com você.
Tipo, por quê? Com nossos ouvintes. Sim. Antes de encerrarmos, tenho uma última pergunta para você, querido. Ouvir.
OK.
Pense nos objetos do cotidiano da sua vida.
Sim.
O que você redesenharia se tivesse acesso a todos esses novos materiais incríveis?
Boa pergunta.
Deixe sua imaginação correr solta. As possibilidades são verdadeiramente ilimitadas. Obrigado por se juntar a nós no Deep
