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(Autores: Arthur Augusto; Beatriz Colombo; Lara Ribeiro; Isadora Machado; Marina Debellis)

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Grafeno é o material mais fino do mundo. Consiste de uma camada bidimensional de átomos de carbono organizados em estruturas hexagonais, cuja altura é equivalente a de um átomo. Esse material pode ser produzido por meio da extração de camadas superficiais da grafite, um mineral abundante na Terra e um dos mais comuns alótropos do carbono.

O grafeno estável e bidimensional foi descoberto acidentalmente em 2004 pelos físicos russos André Geim e Konstantin Novoselov. Essa descoberta garantiu aos pesquisadores, em 2010, o prêmio Nobel de Física. A existência desse alótropo do carbono, no entanto, já era conhecida desde 1930.
As ligações químicas formadas entre os átomos de carbono e a espessura do grafeno tornam esse elemento recordista em algumas propriedades físicas, como resistência mecânica, condutividades térmica e elétrica. Essas características fazem do grafeno um dos mais promissores materiais, podendo ser utilizado nas mais variadas aplicações.

Onde encontramos o grafeno?
Apesar de ser um alótropo do carbono, como a grafite e o diamante, o grafeno não é encontrado na natureza em sua configuração bidimensional, isto é, contendo apenas um átomo de altura.

Na forma bidimensional, o grafeno tem sua estabilidade química drasticamente reduzida, apesar de adquirir propriedades físicas e químicas que o tornam ótimo condutor de calor e de corrente elétrica e o material mais resistente já conhecido. Dessa forma, na natureza, é privilegiada a ocorrência do grafeno de multicamada, que é bem menos interessante para aplicações tecnológicas.

Qual é a composição do grafeno?

O grafeno é composto por átomos de carbono ligados em estruturas cristalinas hexagonais por meio de ligações sp2. Essas ligações repetem-se ao longo de um plano bidimensional, com somente um átomo de altura.

O que se pode fazer com o grafeno?
O grafeno é um dos materiais mais promissores conhecidos. Suas aplicações tecnológicas são vastas e limitam-se à capacidade de produção desse material em grandes escalas. Dispositivos como telas de LED dobráveis, células fotovoltaicas (painéis solares), telas sensíveis ao toque mais resistentes, transistores mais eficientes, supercapacitores, dissipadores de calor e superbaterias de celular são alguns exemplos de tecnologias possíveis por meio da aplicação do grafeno. Recentemente, um aluno da University State of California, mostrou que, submetendo-se um disco de grafeno a uma carga elétrica durante dois segundos, é possível manter aceso um LED por até 5 minutos.

Grafeno no Brasil

O Brasil encontra-se na corrida tecnológica em busca da obtenção de métodos mais baratos e eficientes para a produção de grafeno. Segundo relatório produzido em 2012 pelo Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), em poucos anos, o mercado do grafeno deverá ser um dos mais rentáveis do mundo, tendo potencial de atingir até 1 trilhão de dólares em 10 anos. Além disso, o Brasil detém as maiores reservas de grafeno do mundo.

Fonte: https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/grafeno.htm

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(Autores: Maria de Fátima; Bianca; Luciana Costa; Felipe Kageyama;  Ana Clara Pinotti; Sara Ramos)

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Um estudo realizado por mais de dois anos com cerca de 160 pacientes aponta que o medicamento ASMQ, composto pela combinação dos fármacos artesunato e mefloquina, é altamente eficaz para o tratamento dos casos de malária provocados pelo Plasmodium falciparum. A pesquisa foi realizada no Vale do Juruá, no Acre, maior foco da doença no Brasil. Pacientes recrutados no município de Cruzeiro do Sul foram acompanhados por 42 dias após o início da terapia. Os exames apontaram rápida cura clínica e parasitológica em todos os casos. Análises moleculares também descartaram a presença, entre os parasitos, de marcadores genéticos associados à resistência aos fármacos. Os resultados foram publicados na revista científica The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. Para os autores, os achados sustentam a possibilidade de adoção do ASMQ como primeira linha no tratamento da forma não grave da malária causada por P. falciparum na região, especialmente considerando a vantagem de seu esquema de administração.

O ASMQ, que combina dois medicamentos (AS e MQ) em um pequeno comprimido azul, simplifica o tratamento de adultos e crianças com uma dose diária de 1 a 2 comprimidos por 3 dias, garantindo que os dois medicamentos sejam tomados juntos e na proporção correta. As necessidades das crianças, principais vítimas da malária, são atendidas pelo      ASMQ que oferece três apresentações para as crianças. Os comprimidos são pequenos e facilmente trituráveis. Embalagens com indicações em cores facilitam não apenas a administração do medicamento pelos pacientes, mas também a prescrição feita por profissionais de saúde. O ASMQ é o primeiro ACT em dose fixa que  pode  ser armazenado por 3 anos em clima tropical. Trata-se da combinação de dose fixa de artesunato (AS) e mefloquina (MQ), tratamento contra a doença originalmente desenvolvido por Farmaguinhos, instituto da Fiocruz, em parceria com a organização de pesquisa e desenvolvimento sem fins lucrativos Medicamentos para Doenças Negligenciadas (DNDi, na sigla em inglês). O remédio foi certificado pela Organização Mundial de Saúde (OMS), tornando-se eferência em todo o mundo.

ASMQ é o primeiro novo produto para doenças negligenciadas desenvolvido e registrado no Brasil .

Fonte: https://dndi.org/diseases/; https://www.far.fiocruz.br/2016/12/estudo-aponta-alta-eficacia-de-medicamento-contra-malaria/?print=print

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(Autores: Gustavo Bronzo; Antonio Bastos; Benjamin Nascimento; Felipe Gabriel)

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Materiais recentemente inventados, ecologicamente sustentáveis, ajudam a construir um mundo melhor. A tecnologia tem um papel fundamental e existem pessoas preocupadas em desenvolver técnicas para ajudar o ecossistema.

Dependemos bastante das abelhas e de outras espécies para polinizar nossas plantas, e, embora não haja dados globais, houve mortes locais suficientes para espalhar uma preocupação generalizada, de acordo com um relatório da Plataforma de Ciência e Política Intergovernamental sobre Biodiversidade e Serviços de Ecossistema. Agora, uma equipe de cientistas do Instituto Nacional de Ciência Industrial e Tecnologia Avançadas (AIST, na sigla em inglês), no Japão, criou drones com um adesivo especialmente projetado para pegar e depositar pólen.
A equipe não quer substituir os polinizadores naturais, mas, sim, lhes dar assistência nos seus esforços de polinização. Eles acham que, no futuro, quando as populações de abelhas estiverem menores, drones como esses podem conseguir aliviar o estresse de ter que fazer toda a polinização. Além do drone inseto também foi criado o drone que lança bolhas de sabão que pode ser usado para polinizar árvores frutíferas.

O cientista Eijiro Miyako teve a idéia de usar bolhas de sabão (enquanto brincava em um parque com seu filho de três anos de idade).
Miyako e Xi Yang, co-autores do estudo, analisaram bolhas de sabão em um microscópio, confirmando que elas poderiam transportar grãos de pólen.

Eles então testaram os efeitos de cinco tensioativos disponíveis no mercado para fazer bolhas, incluindo a lauramidopropil betaína, usada na indústria cosmética por suas propriedades espumantes.

Os especialistas colocaram a solução espumosa em uma máquina de bolhas e pulverizaram as bolhas carregadas de pólen em um pomar de peras. A partir desse método, que tem cerca de 2.000 grãos de pólen por pulverização, conseguiu-se polinizar 95% das flores selecionadas. Os pesquisadores então levaram seus experimentos para o céu, programando um pequeno drone para o lançamento de bolhas de sabão ao longo de uma determinada rota. Como as flores já não tinham mais flor, seu alvo foi um grupo de lírios falsos. Em um vôo a dois metros do solo, a uma velocidade de dois metros por segundo, o dispositivo conseguiu atingir 90% das plantas de plástico.
Este estudo é o primeiro a explorar as propriedades das bolhas de sabão no transporte de pólen, considerando o uso de drones autônomos.

Os drones foram criados para ajudar as abelhas na polinização, por estarem em extinção e para uma melhor preservação do meio ambiente.

Fonte: https://museuweg.net/blog/06-inovacoes-tecnologicas-a-favor-do-meio-ambiente/;

https://bhrecicla.com.br/blog/5-invencoes-incriveis-que-podem-salvar-o-meio-ambiente/;

https://www.uol.com.br/tilt/noticias/afp/2020/07/26/sem-abelhas-cientista-cria-drone-que-lanca-bolha-de-sabao-polinizadora-de-arvores.htm;

https://antigo.mctic.gov.br/mctic/opencms/tecnologia/tecnologias_convergentes/novos_materiais.html

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(Autores: Bernardo Medeiros; Enrico Piassi Naliatti; Lorenzzo Fernandes Alessandri; Matheus Moretto; Michael Gutierrez; Pedro Pereira)

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O concreto é um dos materiais de construção mais utilizados no mundo, sendo comum em estruturas mais simples até as mais complexas, mas que infelizmente acaba sofrendo danos com o passar do tempo. A produção de cimento é responsável por cerca de 8% das emissões globais de dióxido de carbono, de acordo com o relatório da WWF. Agora imagine um material tão resistente quanto o concreto, mas capaz de se regenerar sozinho, sem precisar que se tenha gastos com mão de obra e manutenção e que ainda seja sustentável

Bioconcreto: o superconcreto que se autorrepara

Concreto com superpoder de autorreparação.Não estamos falando de nenhum vilão da Marvel,mas de uma tecnologia que tem o potencial de revolucionar o setor de construção.Vamos então conhecer e entender o potencial deste material.
O Bioconcreto foi desenvolvido por pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Delft, na Holanda, para solucionar o processo de deterioração dos materiais expostos pelas ações da natureza ao longo dos anos. Dessa forma, o Bioconcreto combina estudos da biologia com a engenharia civil.

Esse material chegou para revolucionar a construção civil e está ganhando mais espaço ao longo dos anos por ser uma solução para a ação do tempo nas construções:já que ele é capaz de regenerar suas próprias rachaduras.

Apesar de ser um material mais caro que o concreto comum, seu custo/benefício é maior quando avaliado a longo prazo, tornando-se uma opção mais barata e sustentável que é capaz de aumentar o tempo de vida dos empreendimentos.

Pela sua capacidade de regeneração das próprias rachaduras, o Bioconcreto é capaz de se autoconsertar poupando a construção civil de gastos com mão de obra e manutenção.
O pesquisador microbiologista holandês Hendrik Jonkers desenvolveu o Bioconcreto a partir da combinação do concreto comum e de colônias da bactéria Bacillus pseudofirmus.

Para que desse certo, as bactérias utilizadas deveriam ser resistentes e capazes de sobreviver em condições difíceis e sem oxigênio.As Bacillus pseudofirmus são encontradas em áreas inóspitas como crateras de vulcões ativos e lagos congelados na Rússia.Elas também são capazes de viver mais de 200 anos.

Esses microrganismos permanecem adormecidos e sobrevivem em ambientes com pH alto,que é o caso do concreto.Quando misturados, eles são ativados ao detectar a presença da umidade no ambiente, o que acontece quando há danos como rachadura, o que deixa a estruturas interna exposta.

O Bioconcreto é capaz de se regenerar por meio da alimentação e da  digestão das bactérias.Quando elas saem da inércia, consomem o lactato de cálcio utilizado na mistura do concreto, liberando calcário na digestão, que ocupa o espaço aberto no concreto.Sendo assim, o calcário produzido é acumulado na região das rachaduras.

Além de diminuir os gastos com mão de obra e manutenção na construção civil, o Bioconcreto é capaz de reduzir as emissões de carbono que são emitidas durante o processo de produção do concreto.

Obras feitas com Bioconcreto

O Bioconcreto vem sendo testado em algumas construções. Na Holanda, há uma construção feita totalmente desse material e que é monitorada pelos pesquisadores a cada dois anos.

A primeira estrutura a usar oficialmente o material foi uma estação de salva-vidas de um lago. A edificação está sujeita a condições extremas com alta incidência solar e presença contínua de água. Servindo de teste, ela prova a eficácia do Bioconcreto e permanece vedada desde a construção.

O Bioconcreto também está sendo utilizado em canais de irrigação no Equador. O país tem grande atividade sísmica, esses eventos são capazes de provocar rachaduras na estrutura. Pelos preços elevados, o Bioconcreto é mais indicado para ser utilizado em estruturas subaquáticas ou no subsolo, ambientes com maior chance de vazamento ou corrosão. Sendo assim, o grande desafio da implementação do Bioconcreto na construção civil é o fato de ele ser um material mais caro se comparado com a produção do concreto comum. Apesar disso, as vantagens da aplicação e da economia com gastos de mão de obra e manutenção a longo prazo são enormes ao se comparar os dois materiais.

A tecnologia ainda não é implementada no Brasil justamente pelo seu alto custo. A expectativa é de que, com os avanços das pesquisas, o material possa ser implementado com mais frequência em construções do mundo inteiro.

Fontes:

www.weg.net/tomadas/blog/arquitetura/bioconcreto-o-que-e-e; www.ecycle.com.br/bioconcreto

celere-ce.com.br/inovacao/bioconcreto