Bagaço de cana vira embalagem que protege equipamentos eletrônicos sensíveis

Texto: Agência FAPESP

Dispositivos eletrônicos sensíveis, como chips e semicondutores, têm alto valor e precisam ser acondicionados em embalagens especiais para evitar danos por descargas eletrostáticas. Eles estão presentes no nosso dia a dia, em computadores, celulares, TVs e até automóveis. Pesquisadores do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM) desenvolveram uma nova embalagem antiestática e sustentável, feita a partir do bagaço da cana-de-açúcar e de negro de fumo, para proteção desses equipamentos.

Chamado de criogel condutivo, o composto é feito a partir da celulose extraída de plantas e resíduos agroindustriais, como o bagaço de cana e o negro de fumo, material produzido pela combustão incompleta de matéria vegetal (carvão e alcatrão de carvão, por exemplo) ou produtos petrolíferos. Pode ser usado em embalagens para transportar microchips, semicondutores e outros componentes eletrônicos, garantindo segurança sem comprometer o meio ambiente.

A pesquisa inova ao oferecer um material alternativo às espumas plásticas, derivadas de petróleo, hoje usadas para proteger componentes eletrônicos e evitar danos por descargas eletrostáticas. A ideia é que o criogel, de origem predominantemente vegetal, substitua o produto plástico, altamente poluente.

Financiado pela FAPESP, o estudo é assinado pelas pesquisadoras Gabriele Polezi (também doutoranda na Universidade Federal do ABC), Elisa Ferreira, Juliana da Silva Bernardes e pelo pesquisador Diego Nascimento, todos do Laboratório Nacional de Nanotecnologia (LNNano-CNPEM). Os resultados foram divulgados na revista Advanced Sustainable Systems.

O produto não tem similares no mercado e já teve a patente depositada. O CNPEM buscará agora, por meio de sua Assessoria de Inovação, parcerias com empresas dispostas a investir na produção em escala industrial.

A nova embalagem protege materiais cada vez mais presentes em equipamentos eletrônicos avançados. Segundo relatório do Departamento de Comércio dos Estados Unidos, o mercado global de embalagens de produtos sensíveis a descargas eletrostáticas deve atingir US$ 5,1 bilhões até 2026.

“Nosso objetivo é oferecer uma alternativa sustentável para a indústria de embalagens de produtos eletrônicos sensíveis, substituindo materiais plásticos por opções menos poluentes e de alto desempenho”, disse Bernardes, coordenadora do estudo, à Assessoria de Comunicação do CNPEM.

O material tem estrutura leve e porosa, com alta resistência mecânica e propriedades que dificultam a propagação de chamas. Sua capacidade de conduzir eletricidade pode ser ajustada conforme a necessidade: em baixas concentrações de negro de fumo (1% a 5%), dissipa cargas eletrostáticas lentamente; em concentrações mais altas (acima de 10%), torna-se um condutor eficiente e pode ser usado em aplicações mais avançadas para proteger equipamentos eletrônicos altamente sensíveis.

Apesar de os custos de produção ainda não estarem precificados, o criogel condutivo tem uma série de vantagens ambientais e competitivas. Oferece maior resistência ao fogo, versatilidade e usa matérias-primas abundantes. A celulose, por exemplo, pode ser obtida do bagaço de cana e outros resíduos agroindustriais, como palha de milho e cavacos de eucaliptos. O negro de fumo é usado na produção de pneus e na indústria – chineses e egípcios antigos já usavam o pó preto para pinturas de murais e impressão.

O artigo Antistatic, Flame-Retardant, and Mechanically Resistant Cellulose/Carbon Black Cryogels for Electrostatic Discharge Packaging pode ser lido em: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adsu.202400991.

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