Estudo “Bambu para uma engenharia sustentável” faz uso inédito no País de moderno microtomógrafo de raios X

Opção mais sustentável às madeiras de reflorestamento, o bambu é cada vez mais usado em construções civis e diferentes tipos de objetos, tanto no Brasil como em outros países. Porém, a planta sofre constantemente de ameaças de fungos e diferentes pragas, o que acaba prejudicando um mercado que movimenta US$ 14 bilhões por ano, de acordo com o International Network for Bamboo and Rattan (INBAR).

Para um combate mais eficiente aos fungos e bactérias que costumam atacar esta espécie vegetal e aumentar a durabilidade do bambu contra a ação natural de biodegradação, desde 2013, o Departamento de Química do Centro Técnico Científico da PUC-Rio (CTC/PUC-Rio) utiliza, de forma inédita no País, um microtomógrafo de raios X para auxiliar na caracterização da deposição de nanopartículas de prata na matriz biológica do bambu. O equipamento, modelo Zeiss Versa 510 XRM, é de origem alemã e foi adquirido com recursos de projeto FINEP coordenado pelo Prof. Sidnei Paciornik do Departamento de Engenharia Química e de Materiais.

Os resultados da pesquisa já confirmam que o uso de nanopartículas para impedir a multiplicação de fungos em bambus é uma boa alternativa aos produtos químicos tradicionais. Estima-se que, normalmente, um bambu mofa em dois meses em condição de alta umidade. Com a impregnação do bambu com nanopartículas de prata, este prazo aumenta para um ano, favorecendo todo o mercado nacional que utilizam o bambu ou outros materiais naturais como matéria-prima, como empresas de produção de materiais de construção não-convencionais e empresas de design e móveis.

O estudo segue até 2017 e faz parte do projeto “Bambu para uma engenharia sustentável”, financiado pelo MCTI/CNPq e coordenado por um dos principais pesquisadores em bambu do Brasil, o Prof. Emérito Khosrow Ghavami, do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental do CTC/PUC-Rio.

Microtomógrafo de raios X permite estudar a deposição das nanopartículas nos canais vasculares e células vegetais

Segundo o Prof. Omar Pandoli, do Departamento de Química e um dos responsáveis pela pesquisa, o equipamento usa tecnologia semelhante à da tomografia hospitalar para permitir a visualização da estrutura interna tridimensional de objetos opacos. O equipamento é constituído por uma fonte de raios X, um sistema rotacional (que garante que o feixe irradie por completo a amostra) e um sistema de detecção de resolução micrométrica.

A microtomografia é uma técnica não destrutiva, baseada na interação de raios X com materiais de diferentes densidades. Ela reconstrói a estrutura tridimensional da amostra, que deve ser girada ao longo da análise, e revela a estrutura da amostra em qualquer ângulo desejado, sendo por isso uma técnica de grande interesse na análise de materiais em geral.

Quando os raios X incidem sobre uma amostra, cada substância presente no material em questão interage de maneira diferente com essa onda eletromagnética (raios X), seja absorvendo ou espalhando parte da radiação incidente. O microtomógrafo detecta a atenuação da intensidade da radiação incidente, gerando várias projeções da amostra analisada. As projeções são tratadas por um algoritmo de reconstrução, criando imagens bidimensionais, que são processadas e geram o modelo tridimensional da amostra para imagens ou vídeo 3D, como é demonstrado neste vídeo.

Dentre os objetos que podem ser analisados estão materiais orgânicos, metálicos e objetos que possuem densidades diferentes. “É um tipo de técnica muito versátil que pode ser útil para a caracterização de diferentes biocompósitos engenheirados de diferentes naturezas químicas”, explica Pandoli.

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