Presente nas mais diversas esferas do cotidiano, o conceito de “materiais”, quando associado à Engenharia, refere-se às matérias-primas empregadas para dar forma a uma infinidade de produtos utilizados pela sociedade, desde o carro até os utensílios de cozinha e os tecidos de roupas, conforme destaca a Escola de Engenharia da Universidade de São Paulo - USP.

Divididos de acordo com suas estruturas e propriedades, os materiais podem ser: metálicos, cerâmicos, polímeros e compósitos, tendo seus usos intrinsecamente ligados ao desenvolvimento da sociedade humana, como aponta o cientista Sookap Hahn, da Universidade de Stanford em seu dossiê “Os papéis da ciência dos materiais e da engenharia para uma sociedade sustentável”. 

“Nossa civilização entrou em uma nova era de materiais. Como está fartamente documentado em vários relatórios governamentais e acadêmicos, as sociedades avançadas em todo o mundo rapidamente adquirem habilidades sem precedentes no sentido de criar materiais projetados para satisfazer necessidades humanas. [...] Na verdade, sem os novos materiais e sua produção eficiente, não existiria o nosso mundo de equipamentos modernos, máquinas, computadores, automóveis, aeronaves, aparelhos de comunicação e produtos estruturais”, explica Hahn.

Conforme destaca o cientista, o progresso e a dinamização no uso dos materiais estão intimamente ligados ao avanço social, com destaque ao potencial do setor em atribuir mais qualidade de vida aos seres humanos. Isso porque, os materiais têm sido amplamente utilizados no setor da saúde para produção de implantes, terapias de reabilitação, neurocirurgia e até mesmo no design de interior de ambulâncias, como pontua o Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da USP em sua página institucional. 

“Os pesquisadores aproveitam o desenvolvimento de tecnologias de impressão 3D para produzir implantes anatômicos e específicos do paciente e dispositivos customizados que podem ser projetados com alta capacidade de ajuste e complexidade, abrindo assim novos horizontes no cuidado personalizado à pacientes e pesquisa biomédica. Com materiais biocompatíveis, eles estudam e produzem implantes e próteses personalizadas com o auxílio de simulações computacionais para defeitos ósseos, de modo que garantam propriedades mecânicas adequadas (em relação ao osso) e propriedades osteoindutoras, favorecendo a regeneração óssea na área afetada, o que também ajuda a reduzir o tempo cirúrgico e garantir maior previsibilidade de resultados”, exemplifica o texto publicado pelo Departamento.

Os materiais e sua relação com a sustentabilidade

Além dos benefícios ligados à qualidade de vida dos indivíduos, os materiais estão presentes em cada um dos ambientes em que há intervenção humana, tendo sido utilizados desde os primórdios para fornecer abrigo, viabilizar a locomoção e proteger determinados espaços. “A necessidade de abrigo fora das cavernas naturais alçou o homem para a busca de materiais apropriados a lhes fornecer segurança e qualidade. Um rápido olhar permite vislumbrar com clareza que ainda lançamos mão de recursos naturais não renováveis, sendo que alguns levam milhões de anos para  se formar na natureza”, aponta Carmen Couto Ribeiro, em sua obra “Materiais de Construção Civil”.

De acordo com Carmen, embora venha se desenvolvendo através dos séculos, o uso dos materiais ainda enfrenta obstáculos para se adequar à demanda por sustentabilidade. No panorama brasileiro, José Geraldo de Melo Furtado, coordenador da Comissão Técnica de Materiais Cerâmicos, Compósitos e Poliméricos da Associação Brasileira de de Metalurgia, Materiais e Mineração (ABM) avalia que o alinhamento aos princípios da sustentabilidade tem se mostrado bastante diverso e depende muito dos setores ou subsetores de aplicações dos materiais. O coordenador ressalta ainda que para que o progresso sustentável chegue efetivamente às diferentes esferas de uso de materiais é necessário que haja um fortalecimento da aliança entre Universidade e Indústria. 

“Essencialmente, há considerável processo de pesquisa e desenvolvimento mais básico nas Universidades e outras instituições de pesquisa no Brasil. Contudo, é bastante difícil a efetiva utilização ou inserção desses conhecimentos no setor produtivo, principalmente na indústria, ainda que existam exceções. Dessa forma, o desenvolvimento no Brasil nessa área é heterogêneo e, certamente, há necessidade de maiores investimentos, tanto públicos quanto privados. Nos setores nos quais o fomento é maior, como aqueles ligados ao agronegócio, por exemplo, os resultados têm sido mais significativos. Por outro lado, há  setores ou segmentos importantes que têm desempenho muito pior, passando até mesmo por desindustrialização", pontua Furtado.

Para o coordenador da Comissão Técnica, uma ligação mais efetiva da pesquisa básica com a aplicada e a indústria, em conjunto com um quadro mais favorável para o fomento, é fundamental para que o segmento dos materiais em geral siga contribuindo para a sociedade sem agredir o meio-ambiente, e neste aspecto a ABM desempenha o papel fundamental de promover a conexão entre estes players, por intermédio de suas comissões técnicas, cursos e eventos. 

Interessados no setor de “Materiais Cerâmicos, Compósitos e Poliméricos”, podem acompanhar trabalhos e mesas redondas sobre o tema no 76º Congresso Anual da ABM, evento interno à 7ª edição da ABM WEEK, realizada entre os dias 1 e 3 de agosto de 2023.