Pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), ligados ao Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Materiais (PPGGEM), desenvolveram um novo material capaz de controlar a eletricidade e armazenar carga elétrica. A tecnologia consiste em uma fita cerâmica flexível de pentóxido de nióbio, recoberta por nanofolhas de niobato de níquel, formando um compósito semicondutor com potencial de uso em diferentes setores da indústria.
Segundo os pesquisadores, a combinação dos materiais reúne propriedades complementares. Enquanto o pentóxido de nióbio atua com características isolantes, o niobato de níquel oferece alta área superficial e elevada atividade eletroquímica. “A combinação desses elementos resulta em um desempenho superior em aplicações que exigem eficiência e durabilidade”, explicou o pesquisador Vinícius Gomes de Sousa Duarte.
A principal aplicação do material está no armazenamento de energia, com foco em supercapacitores e baterias de alto desempenho. No entanto, o uso pode ser ampliado para outros segmentos tecnológicos, como sensores, catalisadores, células solares flexíveis e placas de circuito impresso.
No cotidiano, a inovação pode ser incorporada a produtos já conhecidos pelos consumidores, entre eles:
- carregadores portáteis de energia (power banks) mais resistentes e duradouros;
- sensores de vibração com maior tolerância a impactos;
- telas flexíveis de LED mais leves.
Método de fabricação
Um dos diferenciais da patente está no processo de fabricação. Diferente de técnicas convencionais que exigem altas temperaturas e maior consumo energético, o método desenvolvido utiliza o PVA (álcool polivinílico) como camada sacrificial para a transferência e fixação das nanofolhas à fita cerâmica. A retirada do material com água e a prensagem a quente tornam o processo mais simples e eficiente, sem aumento de custos.
De acordo com o professor Meysam Mashhadikarimi, a prensagem a quente permite compressão e fixação das camadas de forma simultânea, resultando em uma fita mais resistente, com menor porosidade e manutenção da flexibilidade. “Esse equilíbrio entre durabilidade e adaptabilidade amplia o potencial de uso do material em setores estratégicos da indústria tecnológica”, afirmou.
O professor, iraniano radicado no Brasil há mais de uma década, destacou ainda que a equipe investiga novas rotas de manufatura aditiva para produzir a fita em um único processo. As pesquisas incluem métodos alternativos de síntese química, como o sol-gel proteico, que possibilitam ajustes no tamanho das partículas e ampliam as possibilidades de aplicação.
Com protótipos em fase inicial, o grupo trabalha agora para consolidar a tecnologia e avançar para aplicações em escala. “Esse é um passo importante para colocar a ciência brasileira em evidência, mostrando que nossas universidades são capazes de gerar soluções inovadoras com impacto global”, declarou Mashhadikarimi.
Início da pesquisa e trajetória do grupo
O estudo teve início ainda na iniciação científica, idealizado por Vinícius Gomes de Sousa Duarte, atualmente mestrando em Engenharia de Materiais. A pesquisa contou com orientação dos professores Rubens Maribondo do Nascimento e Meysam Mashhadikarimi, além da colaboração de Kívia Fabiana Galvão de Araújo, Thalita Queiroz e Silva, Anderson Costa Marques, Pâmela Samara Vieira e Uílame Umbelino Gomes.
Os pesquisadores integram o Grupo de Pesquisa Materiais e Tecnologia dos Pós, que acumula quase quatro dezenas de pedidos de patente. A atuação do grupo inclui o desenvolvimento tecnológico de materiais particulados, com ênfase em metais refratários como tungstênio, nióbio e tântalo, elementos com ocorrência mineral relevante no Rio Grande do Norte, especialmente na região do Seridó.
Objetivos estratégicos
Pesquisas anteriores do grupo já foram tema de reportagens da Agência de Inovação da UFRN, entre elas:
- Aeroespacial, medicina, tubulações, turbinas, sobre materiais resistentes à corrosão e altas temperaturas;
- Três camadas, um material inédito, voltada a ferramentas de melhor desempenho para perfuração e usinagem;
- Cobrir o cobre, que tratou do reforço de contatos elétricos com partículas especiais.
Essas iniciativas estão alinhadas ao Plano de Gestão da UFRN para o quadriênio 2023–2027, que prioriza excelência acadêmica, inovação e empreendedorismo, com foco em indicadores de produção científica, pesquisadores de excelência e parcerias em pesquisa, desenvolvimento e inovação.
