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São Paulo, 02 de dezembro de 2010São Paulo, 02 de dezembro de 2010
Nanotecnologia na Indústria AutomobilísticaNanotecnologia na Indústria Automobilística
Marco Saltini Vice-presidente
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Nanotecnologia atrai investimento público
País US$ milhões
Estados Unidos 849
Japão 650
Brasil 24
Restante do mundo 776
Total 3 bilhões
2004
Estima-se que o mercado mundial de nanotecnologia poderá movimentar US$ 1 trilhão em 2015 (Da Imprensa)
Fonte para os investimentos: Fernando Galembeck, Instituto de Química, Unicamp
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Nanotecnologia, P&D e PIBInvestimentos públicos e participação
País Nano P&DNano / P&D
PIBP&D / PIB
Estados Unidos
849 mi 47,8 bi 1,8 % 10,5 tri 0,5 %
Japão 650 mi 33,7 bi 1,9 % 4,2 tri 0,8 %
Brasil 24 mi 4,7 bi 0,5 % 601,5 bi 0,8 %
Fontes: Unesco, FMI, Unicamp
US$
Elaboração: Anfavea
Nanotecnologia: 2004; P&D e PIB: Brasil, 2000; EUA, 2002: Japão, 2003
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Nanotecnologia – Fatos relevantes
• Artigos
– Entre 1996 e 2006 foram publicados no mundo cerca de 379 mil artigos científicos sobre nanotecnologia. O número de trabalhos científicos em nanociência cresce a uma taxa anual de 16%, mais que quatro vezes a taxa de crescimento da produção científica em todos os campos
• Patentes
– De 1981 a 2006 foram concedidas no mundo cerca de 19 mil patentes nos principais domínios da nanotecnologia, a uma taxa de crescimento anual de 12,9%. Para o período, é o campo com maior número de patentes concedidas, mais que o dobro de qualquer outro campo
• Produtos
– Em 2004 os produtos que incorporaram em nível global novas nanotecnologias totalizaram um mercado de US$ 13 bilhões, menos que 0,1% da produção global de manufaturados. Em 2014, estima-se que esse patamar se eleve a US$ 2,6 trilhões, 15% da produção global de manufaturados
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
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Status mundial da nanotecnologia na indústria automobilística
• Pesquisas em fase inicial e experimental, com alguns aplicativos.
• Um paralelo: o status da eletrônica embarcada nos anos 1980.
• De modo geral espera-se que a nanotecologia na indústria automobilística contribua para a redução de custos, aumento da qualidade, diversidade de produtos, maior segurança e conforto e ampliação dos conhecimentos sobre combustíveis e ar limpo.
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Prospecções – Nanotecnologia – 2008/2025Impactos no setor automotivo
Campos Itens Setores impactados
Nanomateriais Nanomaterias estruturais Aeronáutica, automotivo, outros
Nanomateirias semicondutores e magnéticos
Aeronáutico, automotivo, automação, outros
Revestimentos nanoestruturados Aeronáutico, automotivo, biocombustíveis, energia, outros
Nanoeletrônica Dispositivos eletrônicos à base de materiais nanoestruturados
Aeroespacial, automotivo, defesa, outros
Fabricação de nanodispositivos Comunicações, aeronáutico, automotivo, outros
Nanofotônica Displays Automotivo, automação, medicina e saúde, outros
LEDs orgânicos Energia, automotivo, aeronáutico, outros
LEDs inorgânicos Eletrônica, automotivo, aeronáutico, outros
Aplicações de nanofotônica em dados e telecomunicações
Eletrônica, defesa, automotivo, outros
Outros dispositivos optoeletrônicos Construção civil, comunicações, automotivo, aeronáutico, outros
Células solares Energia, automotivo, construção civil, outros
Sensores fotônicos Embalagens de alimentos, automotivo, energia, meio-ambiente, outros
Nanoenergia Baterias e capacitores Telecomunicações, automotivo, indústria naval, outros
Células a combustível Energia, automotivo, outros
Nanocatalisadores Petróleo, automotivo, maio-ambiente, outros
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
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Distribuição do mercado mundial de nanotecnologia por setor de atividade
20072007
20122012
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)
Total: US$ 135 bi
Total: US$ 693 bi
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Considerações
• Vamos ver agora algumas aplicações da nanotecnologia em veículos
• Mas antes temos que considerar:– Algumas estão em P&D– Outras estão sendo incorporadas gradualmente– Algumas são ainda conceitos– Muitas deverão ser descobertas na evolução
tecnológica– O custo-benefício é relevante para o mercado
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IluminaçãoSensoresInformaçãoEnergiaMateriais...
• DESEMPENHO
• RESISTÊNCIA
• APARÊNCIA
• SEGURANÇA
• AMBIENTE
• ...
Aplicações em veículos
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Nanofios com baixa resistência elétricaNovas ligas com novas propriedades
Baterias que usam nanopartículas para melhorar a absorção do ion-lítio durante a recarga – indo de zero a 80 % de carga em 1 minuto
Eletroeletrônica
Sensores aliados a sinais de rádio rastrearão e orientarão seu trajeto até o destino desejado
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Após ter usado a mesma cor externa em seu veículo por alguns dias, a pessoa poderá mudá-la livremente, o que poderá ocorrer via descargas elétricas.
Tintas automotivas
Superfície com nanopartículas
Resistência à abrasão
Maior cobertura
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Pontos de poliéster podem ser utilizados para a identificaçãodos veículos
Identificação veicular
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Vidros automotivos com nanopartículas
•No caso de chuva, o pára-brisa poderá repelir as gotas
•A película inserida no interior dos vidros é capaz de refletir a radiação solar e manter a temperatura interna do veículo
•Redução de até 40% UV
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Pneumáticos
Os pneus com tratamento de partículas de carbono e
combinação de moléculas poderão ter aderência e
durabilidade melhoradas e aumentadas
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Tecidos
• Tratamentos anti-estáticos• Adaptabilidade ao clima• Resistência à tração e UV• Maior resistência a manchas• Materiais que não marcam
Ou seja, maior conforto
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Tratamento de superfícies
• Produtos nanocerâmicos para pré-tratamento de metais compostos à base de fluorzircônio, que produz uma camada nanocerâmica nos substratos metálicos, poderão aumentar a resistência à corrosão em superfícies de metal pintado.
• Com pré-tratamento reativo, o produto é especialmente criado para ser utilizado em aço comum, zincados e alumínio, não possuindo metais pesados na sua constituição e nem componentes orgânicos (VOC).
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Polímeros nanocompósitos
• Leveza
• Facilidade de moldagem
• Resistência
• Reciclabilidade
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Sistemas de iluminação
• Novas fontes de luz / Microlâmpadas
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Painéis automotivos
• OLEDs (organic light emitting diodes) são sistemas mais leves, finos, flexíveis, com menor consumo de energia,
construídos com filmes de polímeros nanoestruturados
Baixa espessura e polímeros eletroluminescentes
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Motores e lubrificação
• Nanopartículas de ácido bórico tem coeficiente de atrito menor que o do Teflon.
• O calor gerado pelo atrito no motor é reduzido em até dois terços, com ganho na economia de combustível que pode chegar a 4% ou 5%.
• Nanopartículas com dimensões abaixo dos 50 nanômetros - possibilidade do uso químico do material: por meio de uma reação química simples, as nanopartículas transformam-se em um líquido que pode funcionar como aditivo para o combustível utilizado nos motores.
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Ambiente
• Uso de nanopartículas nos sistemas de redução de poluentes (catalisadores):=> Aumento da superfície de contato
=> Redução de metais raros
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Nanotecnologia na indústria automobilística Algumas observações finais
• A nanotecnologia poderá levar a indústria a um novo limiar, com produtos que ainda mal percebemos, com mais segurança, mais conforto, mais resistência e custos menores.
• O Brasil e sua indústria devem participar ativamente do processo nanotecnológico em nome da competitividade. A exemplo do que fizemos e estamos fazendo em combustíveis e motores (gasolina – álcool, flex, biodiesel) deveremos dar nossas próprias contribuições ao desenvolvimento da matéria, sabendo que a indústria automobilística brasileira conta com engenharia local.
Portanto, no Brasil,
• É necessário financiamento para o mundo científico e acadêmico.
• A disciplina deve ser prestigiada nas escolas de engenharia automotiva.
• Os centros de engenharia da indústria automotiva e de segmentos próximos (pneumáticos, matérias-primas, tintas) devem contar com o apoio de crédito público para desenvolvimento de aplicações automotivas.
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Obrigado
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Cadeia de valor da Nanotecnologia
Fonte: ABDI (Panorama da Nanotecnologia no mundo e no Brasil, disponível em www.abdi.com.br)