O Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno (CTNano/UFMG), em parceria com a Petrobras, desenvolveu um cabo híbrido que combina nanotubos de carbono com outro material protegido por propriedade intelectual. O projeto, chamado Cabo híbrido nanotubos de carbono/fibra de carbono – Fase 2, busca aprimorar propriedades mecânicas.
De acordo com a UFMG, o cabo utiliza fibras de nanotubos de carbono de alta qualidade cristalina. A produção ocorre por meio de deposição química de vapor com catalisador flutuante, em altas temperaturas, dentro de um reator tubular adaptado para essa finalidade.
“Essas fibras apresentam nanotubos altamente alinhados, organizados em feixes contínuos e paralelos, com uma a três paredes e excelente qualidade estrutural”, afirma Myriano Júnior, coordenador do projeto e professor do Departamento de Física da UFMG. Ele explica que os nanotubos são estruturas cilíndricas de carbono, similares a uma folha de grafeno enrolada.
Segundo o pesquisador, o objetivo é substituir 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, produzimos uma estrutura contínua, na forma de um fio híbrido combinado com um material isolante”, detalha Myriano.
Processo de desenvolvimento
Além da síntese do cabo, o projeto investiga tratamentos de pós-processamento para melhorar a interação dos nanotubos com diferentes matrizes. A patente da tecnologia está em análise nos escritórios da Petrobras e do Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI).
De acordo com a UFMG, já foram produzidos 40 metros do cabo em laboratório. “Estamos aprimorando estudos para aumentar a condutividade elétrica, que ainda é menor que a do cobre”, explica Myriano. O desafio é melhorar a eficiência energética do material.
A iniciativa surgiu em 2012, durante reuniões entre a Petrobras e pesquisadores do CTNano. O objetivo era substituir cabos de cobre nos sistemas umbilicais elétricos de plataformas de petróleo. O projeto de cooperação começou em 2018, sob coordenação inicial da professora Glaura Goulart Silva.
Aplicações e benefícios
Myriano destaca que a tecnologia responde à escassez de cobre, mineral cada vez mais caro. “Cabos mais leves reduzem o peso em plataformas petrolíferas e aviação, aumentando capacidade de carga e diminuindo consumo de combustível”, afirma.
Outras aplicações incluem sensores de deformação, sensores bioquímicos, dispositivos eletroquímicos e componentes eletrônicos. Além de Myriano, participam do projeto as professoras Glaura Goulart Silva e Luiz Orlando Ladeira, também da UFMG.
