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1 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
Nanotecnologia e as fibras químicas
T. Canova
FIESP, 02 de dezembro de 2010
2 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
Produtos têxteis altamente tecnológicos, desafiando a função primária de proteção e proporcionando leveza, desempenho, conectividade e
bem-estar às pessoas, através de interações cada vez mais complexas com o corpo humano.
Evolução das fibras têxteis químicas
3 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
Grau de incerteza
Imp
act
o
bai
xoal
to
baixo alto
Análise das macrotendências que condicionarão as inovações tecnológicas nas próximas décadas
Geração do milênio
Megacidades
Demografia
África
Civilização pós-ocidental
Melhoria humana
Energia
Mudança climática
Mudança social
Fonte: base Forces of the future – GBN (2006) / análise Rhodia
Nanotecnologia no centro de
grandes mudanças
Tecnologias BANG
Bits
Atomos
Neurônios
Genes
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Nanociências emergindo como uma das mais profícuas áreas de pesquisa da atualidade
• Fonte: “Measuring Innovation” – relatório OECD, 2010
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Nanociências se desenvolvendo sobretudo nas interfaces da química, engenharia e novos materiais
• Fonte: “Measuring Innovation” – relatório OECD, 2010
Mesmas interfaces que estão nas origens dos
desenvolvimentos no campo das fibras
químicas
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A nanotecnologia como ponte para a expansão das competências na área têxtil
EletrônicaQuímica
Biologia
Física
Competência atual
Por seu caráter multidisciplinar, a
nanotecnologia promove a expansão de competências e
desenvolvimento de novas plataformas de desenvolvimento para
fibras têxteis
bio-sensores
físico-química de superfícies
bio-química
conectividade
Plataforma B
Plataforma C
Plataforma A
Plataforma G
Plata
form
a
nano
tecn
ológic
a
Plataforma D
Plataforma E
7 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
A nanotecnologia aplicada às fibras químicas
Funcionalidades de superfície
Funcionalidades permanentes
Nano-engenharia
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Nanotecnologia e superfície específica
• Fonte: EMPA (presentation in Dornbirn - 2007)
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Deposição de camadas de espessura nanométrica em têxteis por plasma
• Fonte: Lestat Presentation / Dornbirn 2007
11 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
Nanotubos de carbono e estruturas correlatas
SWNT MWNT
Nanoestruturas de Carbono
Alta resistência mecânica
Alta condutividade
Baixa densidade
• materiais extremamente resistentes• fibras condutoras de eletricidade• armazenamento de moléculas• emissores de campo eletromagnético• sensores• catalisadores• nanocápsulas para medicamentos
fulereno
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Nanoarquiteturas têxteis
Proteção balística e à explosão
• Nanoarquiteturas leves para materiais absorvedores de energia ultraresistentes• Materiais e estruturas para proteção à explosões• Fibras de ligas nanocristalinas leves para proteção à explosões
Fibras e polímeros de cadeia rígidaNanocompósitos:• alta dureza• resistência• leveza
Ligas metálicas de baixa densidade e alta resistências
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Nanosensores integrados aos têxteis
Detecção e proteção biológica/química
• Nanocoatings funcionais, microbiocidas• Detectores químicos ultrasensíveis• Dispositivos leves nanoestruturados para sensores hibrídos (químico, biológico, elétrico, ótico)
Biosensor de nanotubo e nano coating poliméricopara detecção de toxinas patogênicashttp://www.llnl.gov/str/May04/DeYoreo.html
Controle da hidrofilidade/hidrofobicidadeda superfície têxtil para reduzir as ameaças químicas/biológicas
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Fibras e materiais nanoestruturados multifuncionais
Superfícies têxteis funcionaispara proteção biológica e química
Superfícies têxteis para controle da temperatura eumidade.
15 Nanotecnologia – FIESP T. Canova 02/12/2010
Não-tecidos PA66 nanométricos por eletrofiação
• Fonte: patente Rhodia em colaboração com a Universidade Federal de São Carlos / DEMa
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Impacto do desenvolvimento da nanociência e nanotecnologia sobre as fibras químicas nos próximos anos
• Um brutal movimento da fronteira da nanociência nos próximos 20 anos, com um gradual movimento da nanotecnologia
• A oportunidade de trabalhar antigas necessidades (de maneira mais original e eficiente), assim como desejos atualmente inexistentes ou embrionários
• O estabelecimento de plataformas híbridas de desenvolvimento, estabelecendo sinergias entre diferentes áreas do conhecimento através da criação de « pontes » entre plataformas distintas
• Uma mudança nas modalidades de colaboração entre a academia e a indústria, assim como no próprio seio da indústria
• Integração da sustentabilidade como força-motriz do desenvolvimento da nanociência e nanotecnologia, integrada à concepção dos projetos de P&D