O Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno (CTNano/UFMG) desenvolveu um cabo híbrido que combina nanotubos de carbono com outro material (protegido por direitos de propriedade intelectual) capaz de aprimorar suas propriedades mecânicas. Trata-se do projeto Cabo híbrido nanotubos de carbono/fibra de carbono – Fase 2, iniciativa do CTNano em parceria com a Petrobras.

O cabo criado pelo grupo de pesquisa do CTNano utiliza fibras de nanotubos de carbono de elevada qualidade cristalina. O processo utiliza a técnica de deposição química de vapor com catalisador flutuante, realizada em altas temperaturas, em um reator tubular especialmente adaptado para essa aplicação.

“Essas fibras apresentam nanotubos altamente alinhados, organizados em feixes contínuos e paralelos, com uma a três paredes e excelente qualidade estrutural”, explica Myriano Júnior, coordenador do projeto e professor do Departamento de Física do Instituto de Ciências Exatas (ICEx) da UFMG. Ele explica que os nanotubos são estruturas cilíndricas de carbono, comparáveis a uma folha de grafeno enrolada, com diâmetros muito reduzidos. Segundo o pesquisador, a ideia era desenvolver um produto capaz de substituir os cabos condutores metálicos, geralmente feitos de cobre, por um material com densidade cerca de 20 vezes menor.

“Em vez de fazer o pó de nanotubos, fazemos uma estrutura contínua, na forma de um fio. Trata-se de um cabo híbrido porque ele é uma combinação de um fio de nanotubos com uma outra estrutura, no caso um material isolante. A ideia é que esse fio substitua os fios de cobre, que são os mais usados atualmente”, afirma Myriano Júnior.

Além da síntese do cabo, o projeto do CTNano investiga tratamentos de pós-processamento capazes de melhorar a interação dos nanotubos com diferentes matrizes. A patente da tecnologia está em processo de análise nos escritórios de propriedade intelectual da Petrobras e do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).

“Já produzimos 40 metros do cabo no laboratório, e agora estamos aprimorando os estudos para aumentar a condutividade elétrica do material. Um dos maiores desafios reside no fato de que a condutividade do nanotubo é menor que a do cobre, o que torna a sua eficiência energética menor. Estamos trabalhando para melhorar essa eficiência”, diz Myriano.

Plataformas de petróleo
A ideia de desenvolver um cabo híbrido à base de nanotubos de carbono surgiu em uma reunião entre uma equipe da Petrobras e pesquisadores do CTNano, ocorrida em 2012. Naquela época, os pesquisadores discutiram a necessidade de substituir o cobre nos cabos umbilicais elétricos das plataformas de petróleo da empresa. As reuniões seguiram até 2018, quando teve início o projeto de cooperação. À época, o grupo era coordenado pela professora Glaura Goulart Silva, do Departamento de Química do ICEx.

O professor Myriano explica que esse tipo de tecnologia é necessário devido à escassez de minerais, especialmente do cobre. “O cobre está cada vez mais caro e escasso. Além disso, a troca dos cabos de cobre pelo cabo híbrido de nanotubos reduz o peso da fiação em algumas aplicações. No caso da Petrobras, a empresa tem interesse em reduzir o peso dos cabos que descem até o fundo do oceano a partir das plataformas de petróleo. Além disso, cabos mais leves também interessam à aviação, pois, quando usados em aviões, aumentam a capacidade de carga das aeronaves e reduzem o gasto de combustível”, completa o professor.

Outras aplicações para os cabos híbridos incluem sensores de deformação de alta sensibilidade, sensores bioquímicos, dispositivos eletroquímicos e componentes eletrônicos. Além do professor Myriano, também integram o projeto a professora Glaura Goulart Silva e o professor Luiz Orlando Ladeira, do Departamento de Física do ICEx.

Reconhecimento
A equipe do CTNano que desenvolveu o cabo híbrido foi agraciada com o Prêmio Inventor Petrobras 2026, iniciativa do Centro de Pesquisas, Desenvolvimento e Inovação da Petrobras (Cenpes) que reconhece pesquisadores e instituições de ciência e tecnologia (ICTs) responsáveis por tecnologias que resultaram em depósitos de patentes junto ao INPI.

O professor Myriano destaca que a premiação reforça a relevância da parceria entre universidades, centros de pesquisa e indústria para transformar conhecimento científico em soluções tecnológicas capazes de gerar impacto econômico e social. “O reconhecimento do CTNano/UFMG pela Petrobras reafirma a excelência do centro na pesquisa em nanotecnologia e materiais avançados e evidencia o potencial das colaborações entre universidade e setor produtivo para transformar conhecimento científico em tecnologias estratégicas para o desenvolvimento do Brasil”, conclui.

Fonte: UFMG