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Diamantes artificiais

Belo Horizonte —Diamantes são compostos à base de carbono, um dos elementos químicos mais abundantes do planeta, porém isso não os torna menos raros ou caros. Por esse motivo, por séculos, a humanidade tentou criar um diamante sintético, façanha alcançada pela primeira vez nos anos 1940, mas que só foi popularizada nos anos 1970. No Brasil, os estudos começaram mais fortemente nos anos 1990. Atualmente, a pesquisa se destaca em instituições brasileiras que cultivam diamantes com preços muito mais acessíveis do que os convencionais. "O diamante tem diversas propriedades únicas, sendo o melhor condutor de calor, isolante elétrico, além de ter a maior faixa de transparência e baixo atrito", afirma o físico José Evaldo Corat, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), em São José dos Campos (SP).

O método usado pelo Inpe é o chemical vapor depositionm (CVD), ou deposição por vapor químico, técnica surgida em 1982 e pesquisada pelo instituto desde 1990. Funciona assim: por um forno de alta temperatura (média de 800ºC, podendo ir aos 1.000ºC) passa um tubo de quartzo, no qual, em uma das extremidades, uma mangueira libera o gás químico à base de carbono misturado a hidrogênio ou outro gás de reação. Submetido ao calor, o gás passa por uma alteração química que o decompõe em moléculas, incluindo os átomos de carbono, que são depositados, formando o diamante ou outro derivado. "Você precisa ter um gás que contém carbono, como acetileno, etileno ou enxofre. Se usar muito hidrogênio para fazer a reação, a tendência será a criação de diamantes", explica o físico Marcos Pimenta, professor da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), que também domina o processo.

A principal vantagem desse método está nos custos. As altas variações de temperatura, pressão e atrito das viagens espaciais, por exemplo, exigem um tipo especial de vidro para as naves, originalmente feito a partir de diamante. Para criar uma janela a partir da pedra natural seria necessária uma gema de pelo menos 20mm de diâmetro, cujo valor é inestimável. Se for feita em diamante CVD, o preço ficará entre US$ 5 mil e US$ 15 mil, bem mais acessível. A economia de tempo também é notável.

"Criamos uma janela aqui em dois dias, totalmente transparente e com as mesmas propriedades do diamante normal", atesta Corat. Além do menor custo e da rapidez, a produção de diamantes artificiais tem outra vantagem: não há limitação de tamanho. Para se ter ideia, já foram cultivados diamantes com mais de 10cm de comprimento.

Indústria

Uma pedra desse tamanho deixaria encantado qualquer joalheiro e admiradores de pedras preciosas, mas engana-se quem pensa que a principal aplicação dessa tecnologia será na indústria de joias. A maioria dos diamantes artificiais tem aplicações industriais variadas. No início dos estudos no Inpe, o trabalho foi criado não apenas para desenvolver a tecnologia CVD no país, como para suprir as demandas do instituto aeroespacial. A partir da pesquisa, o Inpe passou a atender outros clientes. Em 1994, o instituto começou a fazer pontas de diamante para brocas odontológicas. Não é a única aplicação no setor de saúde, em que se destacam também brocas para a perfuração de ossos, principalmente para a colocação de pinos ortopédicos. A pesquisa de brocas deu ao Inpe o domínio da técnica de depositar diamantes artificiais sobre pinos, o que ajudou no último projeto de uma broca de perfuração de solo para a Petrobras. Atualmente no seu terceiro protótipo, o equipamento é composto por cerca de mil pinos de diamantes, cada um entre 2mm e 20mm.

A técnica pode criar também o chamado carbono do tipo diamante (DLC, diamond-like carbon), que recria algumas das propriedades da pedra, como o baixo coeficiente de atrito. "Ele não é transparente, translúcido como o diamante, mas pode ser usado como lubrificante sólido. Mas há um problema com alguns materiais. O ferro permite uma difusão grande de carbono para sua estrutura, comprometendo o revestimento, já que os materiais mais usados pela indústria de alta tecnologia são derivados de ferro, como o aço inox, o que não ocorre com o material produzido com a nossa tecnologia", acrescenta José Corat do Inpe.

Correio Braziliense - 11/02/2012

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