Revista Grafeno n 11 - DEZEMBRO 2025

no 11 | dezembro 2025

TERCEIRO ENCONTRO DO FÓRUM GRAFENO - “TERCEIRO ENCONTRO NACIONAL DO FÓRUM GRAFENO” – RIO DE JANEIRO DE 26 A 28/11 - CTNANO/UFMG: 15 ANOS DE INOVAÇÕES E IMPACTOS NA INDÚSTRIA BRASILEIRA - REVESTIMENTOS DE GRAFENO PARA SUPERFÍCIES INDUSTRIAIS: REDUÇÃO DE CORROSÃO, EMISSÕES E ACIDENTES - PESQUISA DESENVOLVIMENTO EM FIBRAS E TÊXTEIS PARA APLICAÇÕES INDUSTRIAIS

VEJA TAMBÉM

GALERIA DE FOTOS DO TERCEIRO ENCONTRO NACIONAL DO FÓRUM GRAFENO Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 1

NANOTECH MG Associação das Empresas de Nanotecnologia de Minas Gerais

Um marco para o fortalecimento

da inovação e da ciência no estado,

reunindo lideranças, empreendedores

pesquisadores em torno de um mesmo propósito: transformar o invisível em soluções reais para o futuro.

2 | Dezembro 2025 | Revista Grafeno

editorial

GRAFENO! Já passamos do vale das incertezas!

C

aro leitor, desde o último encontro do Fórum Grafeno no SENAI CIMATEC, a comunidade brasileira despertou para as oportunidades desse material, sempre pensando em como torná-lo um aditivo de alto potencial para agregar valor aos produtos industrializados e intensificar suas propriedades mecânicas, físicas e químicas.

Venho citando as oportunidades de aplicação do grafeno e seus derivados como propostas de melhoria, e tenho comprovado seus benefícios em diversas situações — exemplos incluem lubrificantes, borrachas, polímeros diversos e até aplicações em metais. Atualmente, já não tem “mais graça” falar de inovações ou do quanto o grafeno é um material disruptivo, pois os estudos — muitos já concluídos — comprovaram as melhorias, e a maioria delas já é de conhecimento geral.

Apostar no grafeno é contar com a vitória antes mesmo de começar. Incrível: chegamos ao ponto de desprezar todos os riscos associados à aplicação de um material de fronteira, seja para incorporá-lo em uma blenda ou construir uma fábrica para sua industrialização.

Nos últimos sete anos, tenho apostado, junto com vários pesquisadores, nos avanços desse material. Investimos tempo e recursos sem garantia de retorno. Todavia, é nesse ponto que compartilho: não desperdiçamos nada e, certamente, estamos colhendo os frutos desses trabalhos.

A edição atual da Revista Grafeno vem com um ar de vitória, já nos preparando para elevar a barra dos desafios ao entrar em campos ainda inexplorados, como o uso intensivo da inteligência artificial (IA) para potencializar a adição do grafeno. É difícil imaginar a importância da IA nesse segmento, mas já está comprovado que a otimização das misturas e a definição de cenários de processamento estão sendo aprimoradas com a ajuda de algoritmos treinados para estudar cada situação.

O grupo Fórum Grafeno do INMETRO, do qual tenho orgulho de fazer parte, tem cumprido sua missão: regulamentar, capacitar o mercado brasileiro e preparar o setor para oferecer maior credibilidade na produção e uso do grafeno, diferenciando os fake products daqueles que realmente se associam às inovações do século XXI, o grafeno.

Tenho muito a compartilhar sobre as atividades dos últimos meses, a qual certifiquei no Terceiro Fórum do Grafeno a conclusão de nossos objetivos. O evento ocorrido no Firjan SENAI no Rio de Janeiro surpreendeu em todos aspectos e consolidou uma comunidade, inicialmente dispersa para um grupo unido para o mesmo propósito: fortalecer o mercado de grafeno brasileiro. Com muito orgulho, preciso citar que a visita aos laboratórios do INMETRO no primeiro dia do evento mostrou que não estamos brincando, realmente a seriedade de nossas estratégias tem nos orientado em nosso caminho; hoje, podemos dormir tranquilos com a sensação de missão cumprida!

A décima primeira edição da Revista Grafeno, repleta de novidades e histórias vividas nesses últimos tempos, tem a tarefa de apresentar uma mostra da consolidação do Fórum Grafeno, apresentando os melhores momentos e os personagens que fizeram história, além de um material técnico e farto em conteúdo de temas com foco em grafeno.

Aproveitem, sem dúvida marcharemos para a quarta edição do Fórum Grafeno em 2026 e a décima segunda edição da Revista Grafeno.

Marco Antonio Colosio marcocolosio@gmail.com

Mentor do Núcleo Grafeno da SAE BRASIL. Diretor da Regional São Paulo da SAE BRASIL. Engenheiro Metalurgista e Doutor em Materiais pelo Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares-USP, pós-doutorado pela EESC-USP. Professor titular do curso de Engenharia de Materiais da Fundação Santo André e professor da pós-graduação em Engenharia Automotiva do Instituto de Tecnologia Mauá. Colaborador associado da SAE BRASIL com mais de 35 anos de experiência no setor automotivo nos campos de especificações de materiais, análise de falhas, P&D e inovações tecnológicas.

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conteúdo | no 11 | dezembro 2025

COLUNAS Editorial

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por Marco Antonio Colosio -

SF Editora é uma marca da Aprenda Eventos Técnicos Eireli (19) 3783-8023 - Rua Ipauçu, 178 - Vila Marieta, Campinas (SP) - www.sfeditora.com.br Marco Antonio Colosio - Editor Chefe, arcocolosio@gmail. com

Colunas:

por Eduardo Nunes - ­

Coluna

Coluna

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por Joyce Araújo -

ANUNCIANTES NANO TECH MG

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CCM 2026 - Grupo Aprenda

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Processo TT 2026 - Grupo Aprenda

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Contato@grupoaprenda.com.br

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por Hállen Daniel -

Jéssica Carboni - Vendas, Marketing, Redação, Diagramação • jessica@grupoaprenda.com.br • (19) 3783-8023 • (19) 98748-3744

Fórum Grafeno - Grupo Aprenda

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por Fernando Galembecks -

Marcelo Alexandre Tirelli - Direção Técnica, dr.marcelotirelli@gmail.com

Contato@grupoaprenda.com.br

Coluna

Udo Fiorini Publisher – Diretor Comercial, Co-editor Chefe, udo@sfeditora.com.br • (19) 99205-5789

Contato@grupoaprenda.com.br

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Coluna

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por Maria do Carmo Rodriguez. -

Coluna

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por Maria Eva Mit Lazarin -

ARTIGOS “Terceiro Encontro Nacional do Fórum Grafeno” – Rio de Janeiro de 26 a 28/11 Promovendo a Integração Entre a Ciência e a Indústria do Grafeno em Três Dias de Intensa Articulação

por Joyce R. Araujo O Terceiro Encontro Nacional do Fórum Grafeno consolidou-se como um marco para o ecossistema brasileiro de grafeno e materiais avançados, reunindo, ao longo de três dias de programação intensa, pesquisadores, empresas, instituições tecnológicas, estudantes e formuladores de políticas públicas.

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CTNano/UFMG: 15 anos de inovações e impactos na indústria brasileira

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por CTNano�UFMG Uma das maiores inovações da ciência moderna, a nanotecnologia tem proporcionado avanços cada vez significativos na indústria de tecidos, na medicina, na eletrônica, no meio ambiente, na indústria de alimentos, de cosméticos, entre outras.

Revestimentos de Grafeno para Superfícies Industriais: Redução de Corrosão, Emissões e Acidentes

por Marcelo Alexandre Tirelli O grafeno, desde sua descoberta em 2004, vem sendo considerado um dos materiais mais promissores para aplicações em ciência e engenharia devido às suas propriedades únicas de elevada resistência mecânica, alta condutividade elétrica e excelente impermeabilidade.

Pesquisa Desenvolvimento em Fibras e Têxteis para aplicações industriais

por Camila Mouta Caldas - FIRJAN � SENAI � SESI A As fibras representam um grupo de materiais estratégicos de grande importância para a ciência dos materiais, pois permitem desenvolver produtos mais resistentes, leves e versáteis, capazes de atender às demandas da indústria, da construção civil e da medicina

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41 49

coluna

Grafeno: Ações dos clientes e fornecedores serão fundamentais para o futuro

Q

uantas vezes você já foi enganado por alguém? Pagou por uma coisa e recebeu outra?

Combinou algo e não foi cumprido? Qual foi sua sensação? Vingança? Se você pudesse escolher, qual dos personagens você preferiria, o de quem engana e leva vantagem ou o de quem foi enganado e levou prejuízo? Qual é o legado de vida que você gostaria de deixar para as próximas gerações? Isso tem relação com sua felicidade? O que é felicidade?

Já pensei muito sobre isso, a minha jornada atualmente passa por desenvolver relações saudáveis e equilibradas.

Para tanto, venho aprendendo a escutar e discernir as diferentes necessidades ao redor, começando pelo micro e estendendo para o macro. Dentro de casa as plantas, pets, filhos, parceiro ou parceira, saindo para fora, os vizinhos, comunidade, industrias, cidades, países, florestas, etc. Me lembrei do livro, as cinco linguagens do amor, que são: tempo de qualidade, presentes, palavras de afirmação, serviço e toque físico. Cada pessoa expressa e sente preferencialmente em uma das línguas, em caso de os casais não falarem a mesma língua, a saúde da relação fica desgastada, culminando num possível rompimento, assim como num projeto de engenharia, quando os requisitos técnicos (vozes dos clientes) não foram escutados no início, com certeza serão escutados no futuro através reclamações referentes as falhas do produto no mercado.

Na indústria e comercio, as ferramentas de manufatura enxuta (“lean manufacturing”) ao analisar os ciclos de desenvolvimento de processos e produtos, utilizam o conceito de o que agrega valor para o cliente deve ser maximizado e o que não agrega valor deve ser eliminado ou minimizado. O significado de cliente aqui pode ser muito amplo, por exemplo: em uma sequência de operações manufatureiras, como uma linha de montagem de veículos, cada etapa posterior é cliente da anterior e ao mesmo tempo fornecedor da etapa seguinte. Se a maté-

ria prima a ser transformada for de mal qualidade, toda as etapas posteriores da transformação dela em produto irão sofrer, assim como, quando comemos alimentos de má qualidade, todos os órgãos que processam ele para transformá-lo em energia sofrem, e com o tempo adoecem e param de funcionar. Expandindo um pouco mais o conceito de cliente, uma peça projetada com multifunções, cada função atendera um cliente que irá avaliar se a função está sendo atendida adequadamente.

No caso de uma roda de carro, os clientes são consumo de combustível, ruído, aderência em aceleração e desaceleração brusca, nas curvas, em várias condições de pisos, molhados, secos, etc.

Quando compramos um produto, para a grande maioria, não nos importa a tecnologia aplicada, se os processos são menos eficientes gerando maior poluição e resíduos, se a energia utilizada é renovável, a rota de manufatura e quantidade de materiais utilizados, mão de obra mal remunerada e de baixa qualidade técnica.

Claro que isto implicará que a porcentagem do produto que não agrega valor para o cliente final e que todos nós estamos pagando este custo sem saber, exemplo da figura 1, a qual mostra a igualdade de clientes e fornecedores. Na realidade, enxergamos somente se nossa necessidade está sendo atendida dentro de um custo adequado.

Figura 1: A igualdade de valores entre clientes e fornecedores.

A economia mundial está passando pela transição energética, onde não só os produtos e processos de

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coluna transformação, processos logísticos e serviços vêm aumentando exponencialmente sua eficiência, mas também a maneira como as utilizamos. Assim como no universo, os elementos químicos espontaneamente se combinam em infinitas e diferentes formas no sentido de baixar a energia do sistema (lei da termodinâmica), a transição energética esta propulsionando a humanidade a buscar caminhos de menor energia para executar tarefas, naturalmente maximizando o que agrega valor e minimizando o que não agrega a toda a cadeia de clientes e fornecedores. A ciência está fazendo sua parte e o grafeno tem seu papel nesta transição.

Entretanto, a pergunta que fica a cada um de nós, que somos ao mesmo tempo clientes e fornecedores é: como a transição energética está afetando o nosso modo de viver e pensar? Estamos eliminando pensamentos que não agrega valor? Eu diria que, caso isso acontecesse, esta energia seria maior que todas as bombas atômicas construídas até hoje. E os relacionamentos, continuamos acumulando o que podemos em detrimento do

próximo, como de costume? Como e difícil quebrar ciclos e construir novos caminhos, mas não impossível.

Que a transição energética traga mais eficiência e discernimento na busca do que realmente agrega valor para nos.

Especialista em encontrar o menor caminho de energia na transformação de recursos naturais em produtos e serviços

5 º C C M -CONGRESSO

04 E 05 DE AGOSTO DE 2026 06 - VISITAS TÉCNICAS

CONFORMAÇÃO METÁLICA Vinhedo Plaza Hotel

Vinhedo / SP / Brasil - Av. Independência nº4111 - Pinheirinho Em 2025 o Grupo Aprenda continuará reunindo seus seminários em Congressos, como já iniciado no ano de 2022. Assim estará realizando dias 04 e 05/08 e visitas Técnicas no dia 06/08 de 2026 o 5º Congresso de Conformação Metálica.

Seminários presenciais incluídos no programa apresentados simultaneamente em salas Exclusivas:

5º

Especialistas de Elementos de Fixação (Fastening)

13º

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8º

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6 | Dezembro 2025 | Revista Grafeno

coluna

Grafeno no Universo de Tintas

V

árias empresas e grupos de pesquisa produzem e comercializam tintas de grafeno em base de água para aplicações em eletrônica flexível, circuitos impressos, sensores e dispositivos vestíveis. Essas tintas são normalmente formuladas usando dispersões estabilizadas de

óxido de grafeno (GO) ou óxido de grafeno reduzido (rGO) em água, às vezes combinadas com outros materiais condutores ou aglutinantes. Tintas de grafeno disperso em água apresentam vantagens e desvantagens, quando comparadas às tintas em solvente:

Aspecto Impacto ambiental

Dispersões aquosas de grafeno

Dispersões de grafeno à base de solvente

Processos mais ecológicos, menos tóxicos e à base de água reduzem as emissões de VOC.

Requer equipamento especializado e manuseio devido à inflamabilidade e toxicidade do solvente.

Processamento e manuseio

Mais fácil e seguro de processar, adequado para impressão, revestimento e deposição por spray em equipamentos padrão.

Requer equipamento especializado e manuseio devido à inflamabilidade e toxicidade do solvente.

Estabilidade

Geralmente estável em água com surfactantes apropriados ou funcionalização.

A estabilidade depende da escolha do solvente; alguns solventes podem exigir surfactantes ou dispersantes.

Condutividade Normalmente mais baixas do que as dispersões à elétrica (após base de solvente, a menos que sejam completamen- Pode alcançar maior condutividade pós-processamento te reduzidas; rGO ainda é frequentemente menos devido a solventes personalizados e métodos de redução. redução do condutor do que o grafeno puro. óxido de grafeno) Flexibilidade de Adequado para eletrônicos ecológicos, de baixa Frequentemente usado em aplicações de alto desempetemperatura e imprimíveis. nho onde as necessidades de condutividade são maiores. aplicação Custo e Geralmente mais econômico e escalável devido à Pode envolver solventes mais caros e etapas de processafabricação à base de água. mento complexas. escalabilidade Um fator limitante dos usos de óxido de grafeno é seu preço. Mesmo os graus de menor pureza custam algumas dezenas de dólares por grama, motivando a investigação de novos métodos de dispersão de grafeno em água, que possam ser desenvolvidos até atingirem a escala de produção industrial.

Entre os vários métodos de produção, a esfoliação eletroquímica de grafite surgiu como uma técnica promissora, escalável e ecologicamente correta. Este método envolve a aplicação de potencial elétrico a um eletrodo de grafite em uma célula eletroquímica, para induzir a separação das camadas de grafeno do grafite. A corrente elétrica causa a intercalação dos íons do eletrólito, enfraquecendo as interações de van der Waals e facilitando a separação das camadas.

O eletrodo de grafite pode ser eletricamente positivo ou negativo. No primeiro caso ocorre a esfoliação anódica: a aplicação de potencial positivo promove a oxidação, intercalação e expansão das camadas de grafite. Na esfoliação catódica, a aplicação de potencial negativo causa a formação de hidrogênio gasoso, o que também pode induzir expansão e esfoliação do grafite.

O resultado depende das condições em que é realizado o processo: • Composição eletrolítica: Os eletrólitos comuns incluem soluções aquosas, como sulfato de amônio, sais de sulfato ou líquidos iônicos. Condições ácidas, básicas ou neutras

podem ser usadas dependendo das propriedades requeridas do produto.

• Densidade de tensão e corrente: Regimes de baixa tensão (geralmente 5-20 V) são usados para intercalação controlada, enquanto tensões mais altas podem induzir esfoliação rápida, mas também danificar as folhas de grafeno.

• Configuração do eletrodo: Normalmente, o grafite serve como eletrodo de trabalho ou ânodo, e um contra-eletrodo adequado (por exemplo, platina, carbono) completa o circuito.

• Duração: O tempo sob potencial aplicado influencia a quantidade de intercalação e a distribuição de tamanho das folhas de grafeno.

• Temperatura: Temperaturas elevadas podem acelerar os processos de intercalação e esfoliação, mas precisam de um controle cuidadoso para evitar a degradação.

Dependendo das condições, ocorrem vários fenômenos: i) íons (por exemplo, sulfato, nitrato ou íons amônia) penetram entre as camadas de grafite, aumentando o espaçamento entre elas, ii) a evolução do gás (por exemplo, oxigênio, nitrogênio ou hidrogênio, dependendo do eletrólito e do potencial) cria pressão entre as lâminas, separando-as. O resultado é a esfoliação, causada pela tensão mecânica induzida por intercalação de íons e gases.

Após a esfoliação, a mistura contém folhas de grafeno dis-

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coluna persas e partículas residuais de grafite, e pode ser processada por centrifugação ou filtração para isolar o grafeno.

Em comparação com outros métodos de produção (por exemplo, deposição química de vapor, esfoliação mecânica), a esfoliação eletroquímica oferece vários benefícios: • Escalabilidade: Adequado para desenvolvimento de processo de produção em grande escala, pois o processo pode ser aplicado a grafite a granel.

• Respeito ao meio ambiente: Pode ser conduzido em soluções aquosas de produtos químicos benignos, reduzindo os riscos ambientais e à saúde.

• Custo-benefício: Custos de equipamento relativamente baixos e configuração simples.

• Versatilidade: Capacidade de ajustar o grau de oxidação e o número de camadas ajustando os parâmetros do processo.

• Produção rápida: A esfoliação pode ocorrer em minutos a horas, dependendo das condições.

Um bom exemplo da sua versatilidade está em resultados recentes publicados por pesquisadores do Max-Planck Institut de Mainz e da Universidade de Heidelberg, descrevendo a produção de masterbatches de grafeno em uma poliamida.

Os autores produziram flocos de grafeno esfoliado eletroquimicamente (EEG), na escala de gramas. Os flocos são de ≈12 µm e altura média de ≈1,8 camadas, sendo 96% de camada fina. Dispersaram esse grafeno em ácido fórmico e o misturaram com uma solução de poliamida 6/66. Foram obtidos masterbatches com até 4,5% em peso de EEG, usando uma extrusora de dupla rosca para obter as proporções de concentração desejadas. A espectroscopia Raman confirmou a alta qualidade do EEG com uma baixa fração de oxigênio.

O produto é suficientemente condutor de eletricidade para ser usado como antiestático e como blindagem eletromagnética, mesmo com uma concentração final de 1% de EEG. Além disso, ele estabiliza e reforça a poliamida: 1) O EEG como agente de nucleação estabiliza a fase α mais estável termicamente e suprime outras fases cristalinas com um início precoce da cristalização de PA6 / 66. 2) O EEG aumenta a temperatura de degradação térmica do copolímero em 8 °C; 3) A adição de EEG causa um aumento na viscosidade, restringindo a mobilidade das cadeias de PA6/66. Tanto o módulo de Young (+ 13%) quanto a resistência de flexão (+ 4%) aumentam, pela incorporação de EEG na matriz PA6 / 66.

Os dados atuais indicam que o compósito de poliamida com EEG merece atenção, pelas suas propriedades. Agora, é necessário compará-lo com materiais competidores, considerando suas propriedades elétricas e mecânicas, seus custos e benefícios.

Por outro lado, esses resultados são um bom exemplo da aplicabilidade da esfoliação eletroquímica, como solução para um problema desafiador. Para saber mais: X, Shen, J. Zhang, Y. Zhang, H. Wang (2021). Electrochemical exfoliation of graphene: A review. Carbon, 183, 107123. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.03.041 D. Ehjeij, J. Kopping, C. Gabriel, J. R. Wünsch, H. Himmel,

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R. R. Schröder, M. Wilhelm, J. Freudenberg, U. H. F. Bunz, K. Müllen (2024) Electrochemical Exfoliation of Graphene and Formation of its Copolyamide 6/66 Nanocomposites by Wet Phase Inversion and Injection Molding. Macromol. Chem. Phys. 226, 2400320. https://doi.org/10.1002/ macp.202400320.

prêmios da Abiquim e Abrafati e em 2021 foi premiado como Pesquisador Emérito do CNPq, Professor Emérito da Unicamp.

Muitos dos seus estudantes destacaram-se pro�issionalmente, em universidades e empresas, no Brasil e no Exterior, sendo também premiados em muitas ocasiões.

coluna

Caracterização e Metrologia em Grafeno: Um desa�io estratégico para inovação e competitividade

O

grafeno, desde sua descoberta em 2004, tem sido considerado um dos nanomateriais mais promissores do século XXI. Suas propriedades excepcionais — elevada condutividade elétrica e térmica, alta resistência mecânica, flexibilidade e transparência — o tornam um candidato potencial para aplicações em áreas estratégicas, como armazenamento e conversão de energia, eletrônica flexível, compósitos estruturais de alta performance, sensores e barreiras de proteção, entre outros. Contudo, a efetiva inserção do grafeno em materiais e novos produtos para que cheguem ao mercado permanece condicionada a um desafio central: o estabelecimento de diretrizes claras de caracterização, metrologia e normatização, de forma a garantir rastreabilidade, confiabilidade e qualidade dos produtos derivados.

O DESAFIO DA VARIABILIDADE O termo “grafeno” pode ser utilizado para se referir a uma gama de materiais, com distintas formas estruturais e com diferentes números de camadas, dimensões laterais, densidade de defeitos, grau de funcionalização química e morfologia. Essa variabilidade impacta diretamente nas propriedades finais do material. Sem um sistema robusto de metrologia e caracterização, a comparação entre resultados de diferentes laboratórios torna-se limitada, dificultando a transição do grafeno da escala laboratorial para a escala industrial. A ausência de um marco regulatório específico para nanomateriais dificulta a homologação de produtos e a atração de investimentos privados.

A consolidação de uma base normativa robusta ainda é um desafio, e a escassez de materiais de referência certificados compromete a comparabilidade de resultados entre laboratórios, enfraquecendo a rastreabilidade e dificultando processos de padronização. Iniciativas como o Programa de Avaliação de Conformidade do Grafeno (PAC Grafeno), que articula universidades, empresas e governo, bem como os esforços do INMETRO e da ABNT em alinhar normas nacionais aos padrões internacionais, representam importantes avanços.

O PAPEL DAS NORMAS A publicação da ISO/TS 21356-1:2021, que estabelece parâmetros e procedimentos para a caracterização estrutural de grafeno em pó e dispersões líquidas utilizando diversas técnicas de caracterização, como a espectroscopia Raman, representou um marco para a área. Pela primeira vez, foi possível alinhar práticas laboratoriais em escala global, garantindo a comparabilidade de resultados e a confiabilidade

de relatórios técnicos. Essa norma contou com a participação de mais de 30 países, incluindo o Brasil, por meio da atuação do Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia (INMETRO) e da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT), reforçando a inserção nacional em um contexto estratégico internacional. É importante reforçar que a adoção de diretrizes padronizadas — envolvendo espectroscopia Raman, microscopia de força atômica (AFM), espectroscopia de fotoelétrons por raios X (XPS), difração de raios X (XRD), além de técnicas térmicas e elétricas — são recomendadas para validar resultados e garantir a rastreabilidade metrológica dos dados.

Outras normas técnicas internacionais como: •

ISO/TS 80004-13:2017 – Terminologia para nanomateriais baseados em carbono; • ASTM E3001-15 – Padrões para caracterização de nanocarbonos. também fornecem metodologias consistentes e comparáveis, reduzindo a variabilidade de resultados.

METROLOGIA APLICADA NO CONTEXTO BRASILEIRO O trabalho em equipe da frente de Caracterização e Metrologia do Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais (CTNano/UFMG) e de outros centros de pesquisa parceiras do INMETRO, na construção de protocolos nacionais de caracterização de grafenos, contribui de forma significativa para a consolidação de aspectos regulatórios no cenário nacional.

No contexto de nanomateriais de carbono, são comuns as análises de comparação interlaboratorial de grupos da UFMG e o INMETRO, como foi conduzida para grafenos produzidos por esfoliação em meio aquoso, utilizando Raman e AFM, que demonstraram a viabilidade de reproduzir métricas fundamentais — como número médio de camadas e densidade de defeitos. Nessa linha, a frente de caracterização e metrologia do CTNano/UFMG vem desenvolvendo um importante trabalho em metrologia e caracterização de nanomateriais de carbono, sobretudo grafeno. Atuante no Comitê de Estudos Especiais de Nanotecnologia da ABNT (CEE 089), membro do Grupo de Trabalho 4 (GT 4) - materiais bidimensionais e do PAC Grafeno, nossa equipe vem desenvolvendo protagonismo em assuntos regulatórios do grafeno, esforços têm sido empenhados não só para apoiar as pesquisas e a cadeia produtiva interna do CTNano/UFMG,

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coluna mas também na prestação de serviços de caracterização e metrologia para o setor privado, que busca alcançar novos patamares no mercado nacional e internacional. A inovação só acontece quando atinge as pessoas e o mercado, e é com este propósito que todo trabalho vem sendo consolidado.

CARACTERIZAÇÃO: CONTROLE DE QUALIDADE DE MATERIAIS COMO VETOR DE INOVAÇÃO NA INDÚSTRIA A inovação em produtos e processos na indústria, seja incremental ou disruptiva, requer uma criteriosa avaliação de riscos baseada no posicionamento estratégico no mercado e na qualidade do produto gerado. Uma base regulatória bem consolidada contribui significativamente para a estruturação e monitoramento da qualidade, garantindo padronização e rastreabilidade.

A ausência de padronização é uma das barreiras mais citadas por indústrias interessadas na aplicação de grafeno. Para que esse nanomaterial se torne um insumo confiável em setores de alto valor agregado, como o automotivo, energia e sensores, entre outros, é imprescindível que haja metodologias de caracterização padronizadas, reprodutíveis e reconhecidas internacionalmente, da matéria prima e do produto acabado.

Atualmente, não há organismos que atestem a conformidade do grafeno e materiais relacionados. A caracterização e validação de resultados baseado em normas técnicas, como a ABNT NBR ISO/IEC 17025:2017, na primeira adoção da primeira norma brasileira para grafeno a ABNT ISO/ TS 21356-1:2023, e nas boas práticas de laboratório são fundamentais para garantir qualidade e rastreabilidade. Em adição, é muito importante que a produção por se tratar de processo químico deve ser supervisionada por um responsável técnico (RT) qualificado, devidamente identificado e registrado, que acompanhe e/ou supervisione o processo.

Para a execução de ensaios e obtenção de resultados válidos, alguns requisitos devem ser seguidos, como: gestão de performance de equipamentos, incluindo calibração e manutenção preventiva regulares; gestão de insumos, com sua origem e qualidade garantida; e equipe técnica qualificada e capaz de analisar os dados obtidos de modo crítico. Todos esses pontos demandam custos elevados, além do tempo necessário para a formação de uma equipe técnica multidis-

FIGURA 1: 1 ESPECTROS RAMAN OBTIDOS PARA GRAFITE, GRAFENO E DERIVADOS (ÓXIDO DE GRAFENO GO E ÓXIDO DE GRAFENO REDUZIDO - RGO).

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ciplinar especializada. Uma estratégia eficaz para que empresas de qualquer porte acessem serviços de caracterização e metrologia qualificado é estabelecer cooperação e diálogo com a academia e Institutos de Ciência e Tecnologia (ICT).

A utilização da infraestrutura de centros de pesquisa possibilita não apenas a redução de custos, mas também o acesso a equipamentos de ponta e a equipes com expertise, capazes de apoiar desde o controle de qualidade na produção de insumos até a avaliação de produtos que incorporam grafeno.

Dentre as formas de aproximação entre universidade e indústria, destacam-se o estabelecimento de acordos de parceria e contratação de projetos de pesquisa e desenvolvimento sob demanda ou prestação de serviços. Assim, é possível acesso a caracterizações de forma ágil e confiável que certifiquem os parâmetros regulatórios para a produção e comercialização do grafeno e agreguem valor ao produto. É fundamental que toda a cadeia do grafeno reconheça que a análise de conformidade, embora ainda não seja compulsória, não deve ser vista apenas como uma etapa auxiliar da pesquisa, mas sim como o núcleo da validação tecnológica.

Sem ensaios e resultados confiáveis sobre a estrutura, o número de camadas, o teor de carbono e a presença (ou não) de defeitos, torna-se impossível correlacionar propriedades fundamentais com o desempenho em aplicações, sejam elas de bancada ou industriais.

Segundo a ABNT ISO/TS 21356:2023, a espectroscopia Raman é uma relevante técnica para avaliação rápida da qualidade do grafeno, sendo portanto importante conhecer algumas de suas características e parâmetros: ESPECTROSCOPIA RAMAN: É uma técnica vibracional não destrutiva que se baseia no espalhamento inelástico da radiação monocromática, geralmente proveniente de um laser. Usualmente trabalha-se com as linhas 532 nm, utilizando baixa potência e amostragem que seja representativa da amostra. Normas internacionais, como as da ISO (ISO/ TS 21356 1:2021) e ASTM (E3001-15), já estabelecem diretrizes para essas técnicas. Na figura 1 pode-se visualizar exemplos de espectros típicos obtidos no equipamento WiTec Alpha300R utilizando a linha de laser 532 nm; nas condições recomendadas pela ABNT ISO/TS 21356-1:2023. A tabela 1 apresenta um resumo dos picos observados na espectroscopia Raman para o grafite, grafeno e derivados.

coluna

TABELA 1: 1 PRINCIPAIS PICOS RAMAN PARA O GRAFITE, GRAFENO MONOCAMADA, ÓXIDO DE GRAFENO (GO) E ÓXIDO DE GRAFENO REDUZIDO (RGO)

- O pico D indica defeitos ou bordas no material. - O pico G é relacionado à vibração dos átomos de carbono sp². - O pico 2D (ou G’) está relacionado à estrutura em camadas e ao número de camadas.

A caracterização de materiais à base de grafeno exige o uso de técnicas de alta resolução capazes de fornecer parâmetros morfológicos fundamentais, como espessura e tamanho lateral das folhas. Entre as principais técnicas, destacam-se a microscopia eletrônica de varredura (MEV) e a microscopia de força atômica (AFM).

MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA (MEV): De modo simplificado, essa técnica utiliza um feixe de elétrons focalizado que varre a superfície da amostra.

Os sinais gerados (elétrons secundários e retroespalhados) são convertidos em imagem, permitindo avaliar a morfologia, topografia e dimensões laterais com alta resolução.

MICROSCOPIA DE FORÇA ATÔMICA (AFM): A base dessa técnica está na interação que ocorre entre uma ponta nanométrica e a superfície de uma amostra, medida por forças de Van der Waals, repulsão eletrostática ou adesão. O movimento da ponta é convertido em uma imagem tridimensional da topografia da amostra, permitindo determinar espessuras com precisão nanométrica ou menor.

Para a determinação da espessura a AFM é a técnica preferencial para estimar o número de camadas do grafeno por meio da altura medida entre o substrato e a superfície da folha. A norma ABNT ISO/TS 21356-1:2023 ressalta a im-

portância de considerar o efeito do substrato e da contaminação na medição da espessura. Já o MEV, por si só, não fornece medidas diretas de espessura; contudo, pode complementar a análise ao revelar defeitos, sobreposição de camadas e regiões dobradas.

Quanto ao tamanho lateral das folhas de grafeno, o MEV é o mais indicado, pois fornece imagens com campo amplo, permitindo medir comprimentos e larguras em escala micrométrica. Enquanto a AFM também pode ser utilizada para estimar o tamanho lateral, mas com área de varredura mais restrita, sendo recomendada para análise local e detalhada.

Em resumo, segundo a ABNT ISO/TS 21356-1:2023, uma caracterização robusta deve combinar AFM (espessura) e MEV (tamanho lateral), garantindo reprodutibilidade e rastreabilidade metrológica. A equipe de caracterização e metrologia do CTNANO/UFMG, a qual eu coordeno desde 2015, teve a honra de contribuir na construção dessa norma a qual também destaca que os relatórios de caracterização devem especificar claramente as condições experimentais (tipo de substrato, modo de operação da AFM, parâmetros do MEV), bem como as incertezas associadas às medições, Tabela 2.

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coluna TABELA 2: RESUMO DAS PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS DE GRAFENO PELAS TÉCNICAS MEV E AFM. Técnica

Princípio de Funcionamento

Informação sobre Grafeno

Aplicações

Limitações

MEV

Feixe de elétrons varre a superfície, gerando sinais (elétrons secundários e retroespalhados) que formam a imagem.

Morfologia, topografia e tamanho lateral das folhas.

Determinação do tamanho lateral em escala micro/nanométrica; observação de defeitos, sobreposição e bordas.

Não mede espessura de forma direta; resolução limitada por contaminação da amostra.

AFM

Ponta nanométrica interage com a superfície; variações de força são convertidas em imagem 3D da topografia.

Medição precisa da espessura (altura das folhas), análise local de tamanho lateral

Estimativa do número de camadas; análise detalhada de rugosidade e contaminação.

Área de varredura restrita; resultados dependem do substrato e das condições experimentais.

Embora a termogravimetria (TG) ainda não esteja consolidada em uma norma específica para a caracterização do grafeno, existe hoje no Brasil um grupo se dedicando a isso, e a experiência da equipe da frente de caracterização e Metrologia do CTNano/UFMG tem verificado e mostrado o quanto essa técnica é relevante para a identificação de pureza de grafeno e derivados.

Termogravimetria (TG): Essa é outra técnica de caracterização que corrobora para a investigação da qualidade do

grafeno, processo e produto. Utiliza-se uma pequena quantidade de amostra a qual é aquecida, sob atmosfera controlada, usualmente ar sintético. Registra-se as mudanças de massa que ocorrem durante o aquecimento, as quais estão associadas às mudanças da estrutura. É a técnica mais indicada para a avaliação da presença de grupos funcionais e pureza.

A Tabela 3 resume algumas importantes informações que devem ser consideradas.

TABELA 3: RESUMOS DOS PRINCIPAIS EVENTOS QUE PODEM SER OBSERVADOS NA TG PARA O GRAFITE, GRAFENO, ÓXIDO DE GRAFENO (GO) E ÓXIDO DE GRAFENO REDUZIDO (RGO)

Material T/°C Grafite

Grafeno

GO

Óxido de Grafeno Reduzido (rGO)

Perfil TG típico

Observações

25 1000

Estável até ~600 °C em atmosfera de nitrogênio (N₂). Perda de massa gradual e baixa (geralmente < 5%).Em atmosfera oxidante (ar), começa a oxidar acima de 600 °C, com perda de massa acentuada.

Alta estabilidade térmica devido à sua estrutura cristalina e coesa. A pequena perda de massa inicial é atribuída à evaporação de água adsorvida. A decomposição significativa ocorre em altas temperaturas e depende da atmosfera.

25 1000

Similar ao grafite, mas com estabilidade térmica ligeiramente menor. Perda de massa mínima em nitrogênio (N₂) até temperaturas muito altas. Em ar, a oxidação e a perda de massa iniciam-se em temperaturas um pouco mais baixas (~500 °C) do que o grafite.

O grafeno de alta qualidade (poucos defeitos) apresenta um perfil TGA muito parecido com o do grafite. A presença de defeitos ou impurezas pode diminuir a estabilidade térmica, resultando em uma degradação mais precoce.

25 600

Perda de massa em múltiplas etapas. 1ª etapa (25 - 100 °C): O perfil característico em “degrau” é o principal Perda de massa acentuada (~10-20%) devido à evaporação de identificador do GO. A temperatura e a quantidade água intercalada entre as camadas. 2ª etapa (150 - 250 °C): Perde massa perdida nesta segunda etapa fornecem da de massa significativa (~20-40%) devido à decomposição informações sobre a quantidade de oxigênio de grupos funcionais oxigenados (hidroxila, epóxi, carboxila). presente. A alta instabilidade térmica do GO é um A curva de TG mostra um “degrau” bem definido nessa faixa. indicador direto da presença de grupos funcionais.

25 1000

Estabilidade térmica intermediária entre o GO e o grafite/ grafeno. Perda de massa inicial (25 - 100 °C): Geralmente menor do que no GO, indicando menor quantidade de água adsorvida. Perda de massa secundária (150 – 250 °C): Pequena ou ausente, dependendo do grau de redução. Degradação principal: Inicia-se em temperaturas mais altas (~400 °C) do que o GO, mas abaixo do grafite.

Assim, a metrologia deixa de ser apenas uma atividade de laboratório e assume papel estratégico como vetor de inovação tecnológica. Certificar a qualidade do grafeno significa reduzir riscos, aumentar a previsibilidade do desempenho dos materiais desenvolvidos e acelerar sua inserção em mercados globais.

Como gestora de uma equipe de caracterização é importante destacar a relevância de uma equipe técnica qualificada, equipamentos confiáveis, com a manutenção preventiva e as calibrações em dia, Figura 2. É muito importante que o laboratório opere de forma consistente fornecendo resul-

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A ausência ou a diminuição drástica do “degrau” em ~200 °C é a principal evidência da redução do GO. O aumento da estabilidade térmica é um sinal direto de que os grupos funcionais oxigenados foram removidos. A temperatura de degradação e a perda de massa remanescente podem indicar o grau de redução do material.

tados confiáveis. É fundamental que as boas práticas sejam seguidas conforme preconiza a ISO/IEC 17025. Hoje minha equipe conta com a supervisão da Dra. Luiza De Lazari Ferreira, especialista em nanomateriais e gestão de qualidade, que cuida atentamente para que todos os projetos e serviços de nossa equipe atendam às recomendações internacionais e nacionais. O Ms. Renato Matozinhos, que atualmente está em período sanduiche de seu doutorado na Alemanha, é responsável pelo equipamento Raman, no qual temos também a contribuição muito valiosa do Dr. Marcos Assunção Pimenta, primeiro coordenador do CTNano/UFMG, especialista

coluna internacionalmente reconhecido nessa técnica e atualmente professor emérito da UFMG. Engenheiros Químicos e metalurgistas, físicos, químicos, farmacêuticos, nossa equipe operacional é multidisciplinar, o que agrega valor nas discussões das análises de caracterização que conduzimos.

sil consolide sua posição como referência latino-americana em grafeno, atraindo investimentos e acelerando a inserção tecnológica do grafeno em produtos de forma estratégica.

O futuro do grafeno, portanto, depende tanto de descobertas científicas quanto da capacidade de assegurar interação e regulação, por meio da metrologia, qualidade, confiabilidade e futuramente a certificação, elementos essenciais para transformar promessas em aplicações concretas.

QRcode para acesso à Frente de Caracterização e metrologia do CTNano/UFMG

Figura 2: Imagens ilustrativas dos equipamentos de caracterização: (a) espectrômetro Raman Witec - Alpha 300R; (b) - espectrômetro na região do infravermelho Perkin Elmer Frontier, (c) analisador por adsorção gasosa por nitrogênio Microtract Bel e (D) termogravimetria Perkin Elmer STA 8000.

INTERAÇÃO E REGULAÇÃO O avanço do grafeno não se sustenta apenas na capacidade técnico científica de produzi-lo. É preciso colaboração ativa entre a academia, as instituições Científicas, Tecnológicas e de Inovação (ICTs), agências reguladoras, empresas e formuladores de políticas públicas. A integração com a indústria é essencial para que os protocolos de caracterização reflitam não apenas rigor científico, mas também as necessidades de produtividade, escalabilidade e conformidade normativa.

A nível internacional, observa-se uma tendência clara de cooperação regulatória em torno da metrologia de nanomateriais. O potencial disruptivo do grafeno só se concretizará plenamente se acompanhado por rigor metrológico e adesão a normas internacionais de caracterização. A experiência recente demonstra que países que investem em infraestrutura metrológica conquistam posição de liderança na cadeia global de valor. O Brasil, ao integrar esforços por meio de universidades, centros de pesquisa e organismos de normalização, tem oportunidade de se consolidar não apenas como usuário, mas como formador de padrões globais no campo da nanociência. É necessário que esse esforço ultrapasse os muros das ICTs e que toda a cadeia produtiva se alinhe a esses esforços, de forma que o Bra-

Dra. Hállen Daniel Rezende Calado hallendaniel@ufmg.br

Coordenadora da Frente de Caracterização e Metrologia do Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da da Universidade Federal de Minas Gerais (CTNano/UFMG) e Professora e Pesquisadora do Departamento de Química da UFMG. Conselheira do Conselho Regional de Química de Minas Gerais (CRQMG), membro da Saciedade Brasileira de Química (SBQ) e da Associação Brasileira de Química (ABQ). É Bacharel e doutora em Físico Química pela UFMG; com pós dourado em nanomaterias

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coluna

O grafeno certi�icado está mais próximo do que você imagina

O

grafeno é um material 2D em formato de monocamada padronização permitirá classificar, caracterizar e diferenciar de átomos de carbono dispostos em formato hexagonal os diversos tipos de grafeno e seus derivados (como óxido de caracterizado por sua alta razão entre área superficial grafeno e grafeno reduzido), criando uma linguagem comum e espessura (ABNT ISO/TR 19733:2023). Ele apresenta uma entre pesquisadores, fabricantes e consumidores. Já a avaliação estrutura onde cada átomo de carbono no grafeno é hibridida conformidade, conduzida por organismos acreditados, assezado sp² tendo três ligações, relacionadas a diferentes átomos gurará que os produtos atendam a requisitos mínimos de quade carbono vizinhos, com distância de ligação C–C de 0,142 lidade e segurança, aumentando a confiabilidade no mercado. nm. Possui uma espessura de 0,33 nm, sendo considerado Como autoridade nacional responsável por regulamentar, norum dos materiais mais finos devido a sua espessura atômica. matizar e coordenar programas de avaliação da conformidade, Possui alta área superficial teórica de aproximadamente 2.630 o Inmetro atua na definição de critérios técnicos, métodos de m²/g e pode apresentar uma excelente condutividade térmica: ensaio e requisitos de qualidade que deverão ser seguidos pelos de 3.000–5.000 W m-¹ K-¹. Outras propriedades de interesse produtores e fornecedores de grafeno. Além disso, o Instituto garante a credibilidade do sistema por meio da acreditação envolvem a elevada resistência mecânica (módulo de Young de de laboratórios e organismos de certificação, assegurando que 1 TPa), alta transparência e flexibilidade. Essas características as análises sejam realizadas segundo a base normativa vigente, despertaram grande interesse pelo uso do grafeno em diversos com rigor científico e imparcialidade. Dessa forma, o Inmesetores industriais, como eletrônica, energia, saúde, construtro contribui não apenas para a harmonização das medições ção civil e setor automotivo. No entanto, a ampla adoção do aos padrões internacionais, mas também para a proteção do grafeno em aplicações comerciais e tecnológicas vem enfrenconsumidor, fortalecimento da competitividade da indústria tando um desafio central: a falta de confiança na qualidade do brasileira e promoção de um ambiente de inovação seguro e grafeno comercializado atualmente o que trouxe a necessidade sustentável. de estabelecimento de critérios der aceitação, padronização de Se tratando o grafeno de um nanomaterial, sua regulamentação métodos de medição e de mecanismos de avaliação da conforé considerada transversal a diversos órgãos de governo. Nesse midade. processo, o Inmetro (Instituto Nacional de Metrologia, QualiAtualmente, já existem normas brasileiras traduzidas pela Assodade e Tecnologia) exerceu papel estratégico por dialogar com ciação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) versando sobre pesquisadores, empresários e especialistas na redação de uma os parâmetros que caracterizam o grafeno, tais como númeminuta de Regulamento de Avaliação da Conformidade (RAC) ro de camadas, pureza, área superficial, defeitos estruturais e num ecossistema de Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação métodos de síntese. O estabelecimento de critérios de padrovoltado unicamente ás temáticas do grafeno, o “Fórum Grafenização foi capaz de gerar subsídios para implementação de no”, criado pelo Inmetro em 13 de abril de 2022. um Programa de Avaliação da Conformidade para o grafeno, conhecido como PAC do grafeno, criando critérios de aceitação para facilitar a tomada de decisão por parte da indústria para escolha de fornecedores de grafeno, sendo que materiais rotulados como “gra- Programa de Avaliação da Conformidade para o Grafeno �PAC Grafeno� estabelecendo Requisitos de Avaliação da feno” existentes no mer- Conformidade �RAC� para o grafeno e materiais bidimensionais relacionados. cado podem apresentar propriedades muito distintas, comprometendo o desempenho Portanto, a padronização e a criação de um programa de avade produtos e a confiança do mercado. Além disso, a existência liação da conformidade para o grafeno, sob a coordenação de regulamentação em grafeno abre espaço para práticas leais do Inmetro, não são apenas medidas técnicas, mas também de comércio e impulsiona a atração de investimentos, já que medidas estratégicas para viabilizar a transição do material clientes e parceiros passam a possuir garantias sobre a consisdo laboratório para a escala industrial. Trata-se de um pastência do material adquirido. so indispensável para consolidar o grafeno como um insumo Nesse cenário, o estabelecimento de normas técnicas e de um confiável, sustentável e de alto valor agregado para a economia programa de avaliação da conformidade torna-se essencial. A nacional e global.

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coluna

Plataforma Participa � Brasil contida na página https���www.gov.br�participamaisbrasil�inmetro-diretoria-de-avaliacao-da-conformidade onde críticas e sugestões ao RAC para o grafeno podem ser colocadas por qualquer cidadão brasileiro pelo prazo de �� dias.

Formas de atestação da conformidade de grafenos no âmbito do RAC� atestado da conformidade da caracterização do grafeno e selos de conformidade emitidos por organismo de certificação de produto �OCP�.

Após a redação da minuta e aprovação da mesma no Fórum Grafeno, a “Proposta de estabelecimento dos Requisitos de Avaliação da Conformidade para Caracterização do Grafeno” entrou em sua fase de consulta pública com o objetivo de estabelecer os requisitos de avaliação da Conformidade e as especificações para concessão do Selo de Identificação da Conformidade para Caracterização do Grafeno. Dessa forma, fica aberto, a partir da data da publicação desta Consulta Pública no Diário Oficial da União (19/08/2025), o prazo de 60 (sessenta) dias para que sejam apresentadas sugestões e críticas relativas ao texto proposto. As críticas e sugestões deverão ser apresentadas na Plataforma Participa + Brasil contida na página https:// www.gov.br/participamaisbrasil/inmetro-diretoria-de-avaliacao-da-conformidade.

Finalizada a etapa de consulta pública, os laboratórios de ensaio participarão de ensaios de proficiência nas técnicas de caracterização de grafeno definidas no RAC e solicitaram a Coordenação Geral de Laboratórios do Inmetro (CGCRE) a acreditação dos seus laboratórios ao escopo da norma ABNT ISO/TS 21356-1:2023, que é a norma técnica nacional brasileira que estabelece a caracterização estrutural do grafeno na forma particulada e em dispersões. Essa especificação técnica foi publicada em 2023 e tem o objetivo de padronizar os métodos para caracterizar as propriedades estruturais do grafeno, incluindo o grafeno de uma camada (grafeno), bicamada de grafeno e nanoplaquetas de grafeno. Acredita-se que os fornecedores de grafeno irão se beneficiar da adequação voluntária do seu grafeno aos requisitos normativos com a obtenção do selo de avaliação da conformidade a fim de assegurar que seu grafeno passou por testes em laboratórios acreditados o que qualificará este grafeno como um grafeno legítimo aumentando receitas e impulsionando a aplicação do nanomaterial em áreas onde o controle de qualidade é extremamente rígido como setor automotivo, eletrônica, saúde, meio ambiente e construção civil. O grafeno a partir de então deixará de ser uma promessa e passa a ser o nanomaterial do presente ultrapassando de vez o vale da morte entre a bancada e a prateleira!!!!

Joyce Araújo Joyce Araujo, Chefe do Laboratório de Fenômenos de Superfície e Filmes Finos, Divisão de Metrologia de Materiais, Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia

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coluna

Pensar o Fim Desde o Começo: Mobilidade Sustentável, Circularidade e Reindustrialização.

A

assinatura do acordo de livre-comércio entre Mercosul e União Europeia, concluída politicamente em 6 de dezembro de 2024, mas ainda em processo de ratificação formal pelos países membros, tem o potencial de reconfigurar o horizonte competitivo da indústria brasileira. Ao mesmo tempo em que abre um mercado potencial de 700 milhões de consumidores, o tratado incorpora cláusulas ambientais e de rastreabilidade que impõem um novo padrão de acesso: produtos devem demonstrar baixa pegada de carbono e alto índice de circularidade para usufruir de preferências tarifárias. A lógica é clara: na Europa, qualquer bem que pretenda entrar sem barreiras precisará provar que atende a regulamentos cada vez mais exigentes em matéria de clima e recursos. Para o Brasil, tradicional fornecedor de commodities, essa transformação pode representar uma oportunidade decisiva de reposicionar-se como provedor de soluções industriais de vanguarda, alinhadas às metas globais de descarbonização.

Essa janela geopolítica coincide com o endurecimento das regras europeias para veículos em fim de vida.

A Diretiva ELV, revisada em 2023 e em vias de tornar-se regulamento, estabelece que 95 % da massa dos veículos deverá ser recuperada, restringe substâncias perigosas e exige passaporte digital de materiais para cada modelo lançado. Em junho de 2025, o Conselho da União Europeia adotou posição que transforma essas metas em exigências vinculantes já na fase de projeto, banindo inclusive a trituração de sucata automotiva misturada a outros resíduos caso não haja comprovação de qualidade nos fluxos de saída. O recado é inequívoco: quem não redesenhar plataformas e cadeias de suprimento para desmontagem fácil, logística reversa eficiente e rastreabilidade integral perderá competitividade, não apenas na Europa mas em todo ecossistema conectado a suas cadeias globais.

O Brasil decidiu responder de forma simétrica. O Decreto 12.435, de 15 de abril de 2025, regulamen-

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tou o Programa Mobilidade Verde e Inovação (MOVER) e estabeleceu metas obrigatórias de reciclabilidade de 80 % para veículos leves a partir de 2027, subindo gradualmente nos próximos anos, condicionou incentivos fiscais à demonstração de redução de emissões “do poço à roda” e criou o FNDIT (Fundo Nacional de Desenvolvimento Industrial e Tecnológico) como fonte para projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação no setor automotivo instituindo um Conselho Gestor para financiar programas de P&D no setor automotivo. A medida reposiciona o setor automotivo nacional, forçando montadoras, sistemistas e a nascente cadeia de desmontagem a cooperarem em arquitetura de produto, classificação de materiais e padronização de certificados de conformidade ambiental. Ao acolher, em grande parte, o espírito da diretiva europeia, o MOVER facilita futuras equivalências regulatórias, condição essencial para exportar veículos, componentes e serviços de engenharia para o mercado europeu sob o aguardado novo acordo comercial.

A adoção de critérios de circularidade também dialoga com outro ativo estratégico brasileiro: a matriz elétrica amplamente renovável. Dados oficiais do Ministério de Minas e Energia indicam que, em 2024, 88% da eletricidade gerada no país veio de fontes renováveis como hidrelétrica, eólica, biomassa e solar. Essa circunstância confere vantagem competitiva aos bens manufaturados localmente, porque embute menor carbono “invisível” em aços, alumínio, polímeros e baterias. Quando o produto chega à alfândega europeia, sua pegada de escopo 2 já é, de partida, mais baixa que a de similares fabricados em regiões dependentes de carvão ou gás natural.

Beneficiar-se dessa vantagem, porém, exige revigorar as cadeias produtivas internas. O modelo linear de extrair, processar, usar e descartar, não apenas desperdiça valor econômico, mas também perpetua riscos de suprimento, já que insumos críticos como níquel, lítio e outros mostram volatilidade crescente.

Ao migrar para fluxos circulares de desmontagem,

coluna remanufatura e reciclagem avançada, a economia nacional reduz dependência de matérias-primas importadas, retém capital dentro do território e cria empregos qualificados em engenharia de materiais, tratamento de resíduos e serviços digitais de rastreabilidade. O grafeno, por exemplo, com sua resistência mecânica superior e alta condutividade elétrica, surge como material estratégico para reforçar a circularidade no setor automotivo, permitindo o desenvolvimento de componentes ultraleves e duráveis que facilitam a desmontagem e a remanufatura, ao mesmo tempo em que elevam a eficiência energética de baterias e estruturas veiculares.

Há também um efeito urbano direto. Relatório do Fórum Econômico Mundial em 2020 estimou que, combinadas, eletrificação da frota, conectividade veicular e integração a redes inteligentes podem reduzir em até 30 % as emissões de CO2 nas grandes cidades até 2030, além de aliviar congestionamentos e ruídos urbanos. Nesse cenário, a circularidade emerge não como despesa, mas como estratégia de reindustrialização verde. O redesenho de produtos para múltiplos ciclos de uso valoriza competências nacionais em engenharia mecânica, química e de software, além de atrair investimentos estrangeiros interessados em plataformas abertas de inovação.

Fundos europeus de transição justa já sinalizaram preferência por projetos que combinem redução de emissões, circularidade de materiais e impacto socioeconômico positivo em comunidades locais.

A credibilidade internacional gerada por essas convergências regulatórias e financeiras pode posicionar o Brasil como ator chave na corrida global pela mobilidade sustentável, uma vez que o país sinaliza compromisso de longo prazo com o Acordo de Paris, algo cada vez mais valorizado por empresas multinacionais que buscam cadeias de abastecimento alinhadas a metas de neutralidade climática. Essa reputação facilita não apenas a atração de fábricas “verdes”, mas também a celebração de contratos de compra de energia renovável, acordos de cooperação tecnológica e desenvolvimento de plataformas de software de gestão de ciclo de vida.

No plano doméstico, a adoção de padrões circulares fortalece a dimensão social da sustentabilidade ao criar empregos de qualidade em desmontagem, triagem de materiais e manutenção avançada, setores tradicionalmente menos visíveis na hierarquia industrial. Essas oportunidades podem contribuir para, por exemplo, reindustrializar regiões, ao mes-

mo tempo em que fomentam novos ecossistemas de inovação na interface entre design de produto, ciência de dados e manufatura avançada.

A convergência de dimensões como geopolítica, regulatória, energética, financeira e socioambiental, forma o pano de fundo de uma oportunidade singular. Se aproveitada com visão sistêmica, ela pode impulsionar um processo de reindustrialização verde capaz de reposicionar o país na fronteira tecnológica e abrir um ciclo virtuoso de crescimento inclusivo. Mas, essa janela não permanecerá aberta indefinidamente. A partir de 2027, as exigências do MOVER passarão a valer no mercado interno; e, à medida que entrem em vigor as regras europeias de passaporte digital e conteúdo reciclado, a tolerância a produtos não-circulares tende a cair também em outros destinos comerciais.

A transição para uma economia de baixo carbono e alto índice de recuperação de materiais deixa de ser tendência para tornar-se pré-requisito de competitividade. Combinando matriz energética limpa, base industrial diversificada e arcabouço regulatório convergente com as principais economias, o Brasil tem condições de participar ativamente deste processo. O sucesso, contudo, dependerá da capacidade de articular política pública, ciência de materiais, inovação financeira e integração de cadeias de valor num projeto que “pense o fim desde o começo”, fazendo da circularidade não um apêndice, mas o próprio motor do desenvolvimento da mobilidade sustentável.

Maria do Carmo Rodriguez É doutoranda na UPM, pesquisadora em mobilidade sustentável e cidades inteligentes. Executiva de marketing com atuação regional na América Latina, desenvolveu sua carreira em empresas como Colgate, AmBev, ArcelorMittal e Brametal, onde liderou projetos de estratégia, inteligência de mercado e comunicação corporativa nos setores automotivo, de energia renovável, siderurgia e bens de consumo. É mestre em Marketing �Mackenzie�, com MBA pela FGV e especializações em ESG �FIA� e Mobilidade Elétrica �Unicamp�.

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coluna

O que a IA e grafeno tem em comum?

Q

uando falamos de conhecimento e de sua transmissão, um elemento familiar e simpático que desempenha um papel importante em nossas vidas, especialmente na infância, o lápis, margeia nossa discussão aqui, ou pelo menos um de seus componentes. Quem diria que o grafite presente nele hoje assume uma forma digital, literalmente? E que, de certa forma, continua nos auxiliando a escrever nossas informações, dados e história de maneira cada vez mais avançada.

Pois é, o grafeno, que compõe as várias camadas do grafite utilizado no nosso lápis, tem sido objeto de pesquisa há décadas, especialmente como uma possível substituição do silício. Seus diferentes usos estão ajudando a impulsionar avanços no campo da computação e na tecnologia em geral.

Quando uma inovação ou uma tecnologia de sucesso surge, ela costuma ser fruto de uma evolução anterior, baseada em avanços anteriores. No campo da computação, por exemplo, os chips, transistores, telas, condutores, energia e comunicação são os principais vetores que impulsionam essa evolução.

Hoje, o grande destaque é a inteligência artificial (IA). Ela é sustentada por uma vasta infraestrutura de chips, transistores e conexões entre eles. Esses chips movimentam dados através de elétrons que percorrem minúsculos fios de metal — um processo que funciona há décadas. Foi assim que evoluímos para telefones mais rápidos e chips de IA cada vez mais poderosos.

Com essa evolução, o uso de IA tem se expandido rapidamente para empresas, residências e governos. E estamos apenas no começo dessa trajetória. No entanto, um grande desafio surge à medida que aumentamos a quantidade de transistores em chips feitos com fios de cobre: eles estão atingindo seus limites físicos.

E esse limite não se restringe apenas aos transistores; eles afe-

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tam as interconexões, ou seja, a fiação que conecta esses componentes, também se tornaram um dos maiores gargalos na computação moderna.

Para superar esse obstáculo, diversas iniciativas buscam soluções. Uma alternativa ao movimento elétrico é o transporte de fótons, uma vez que a luz não perde energia ao viajar. Logo, outro meio que não o cobre que permita o uso da luz passa a ser perseguido. Pois, a luz é mais rápida, mais fria e ideal para transportar dados em chips de data centers. E é aí que o grafeno surge como uma das possíveis soluções — ele é altamente eficiente no controle da luz em escala nanométrica.

O grafeno, composto por uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão de favo de mel, possui apenas um átomo de espessura, o que o torna extremamente leve, flexível e resistente. Sua estrutura cristalina permite que elétrons e até mesmo fótons se movam através dele de forma ultrarrápida.

Alguns números ilustram essa vantagem: o grafeno é cerca de 400 vezes mais eficiente do que o cobre na condução de sinais.

Pode-se comparar essa diferença à evolução da internet discada para a fibra óptica — uma mudança de velocidade e eficiência absurda. Para interconexões de dados, isso significa mover informações de 100 a 1.000 vezes mais rápido do que atualmente.

Por isso, fábricas ao redor do mundo estão investindo na produção de componentes baseados em grafeno, algumas focando na fabricação de interconexões que representam um dos maiores gargalos dos sistemas computacionais. Grandes players, como Intel e Samsung, já exploram maneiras de integrar o grafeno nas interconexões de última geração.

Embora não seja viável eliminar o cobre de uma hora para outra, espera-se uma transição gradual, à medida que o grafeno se torna parte integrante dos avanços tecnológicos.

Como se pode perceber, o grafeno vem sendo estudado na última década no âmbito da computação e deve contribuir de forma significativa para revoluções na área. Esses avanços não se limitam ao processamento, mas também incluem dispositivos flexíveis, menores e com maior capacidade computacional.

O que o grafeno já entrega hoje Atualmente, o grafeno é utilizado em diversas aplicações eletrônicas, como telas de toque e displays flexíveis, devido à sua alta condutividade e transparência. Ele também vem sendo integrado em componentes de baterias, promovendo carregamento mais rápido.

coluna

Embora ainda não seja o material principal dos chips, o grafeno é empregado na dissipação de calor em circuitos integrados, ajudando a prolongar a vida útil e melhorar o desempenho dos eletrônicos. Como exemplo, celulares chineses já utilizam o grafeno em suas baterias desde o ano passado. Na prática, isso resulta em smartphones com cerca de 16 a 18 horas de uso contínuo — mesmo com a tela sempre ligada e em uso constante de aplicativos como navegador, YouTube, Instagram, TikTok, Spotify e WhatsApp — proporcionando de 30 a 40% de autonomia adicional.

No setor de comunicação, o grafeno está sendo estudado como alternativa às fibras ópticas, prometendo velocidades de transferência de dados extremamente rápidas. Além disso, seu uso em dispositivos vestíveis, devido à sua flexibilidade, torna-o ideal para eletrônicos dobráveis e “wearables”.

Perspectivas para o futuro

O futuro da computação com grafeno inclui a substituição do silício na fabricação de circuitos integrados, possibilitando dispositivos eletrônicos mais rápidos, eficientes e menores. O grafeno também pode aumentar a frequência dos sinais eletromagnéticos, tornando os transistores ainda mais rápidos. Está sendo estudado para aplicações em semicondutores de alta velocidade, contribuindo para o desenvolvimento de dispositivos de baixa potência e alta performance.

Sua capacidade de controlar a luz, conduzir sinais com alta eficiência e possibilitar dispositivos mais rápidos, leves e flexíveis posiciona-o como uma peça-chave na evolução dos circuitos eletrônicos. À medida que as pesquisas avançam e sua produção se torna mais viável, é provável que o grafeno substitua gradualmente materiais tradicionais, impulsionando uma nova era de inovação tecnológica. Assim, a combinação da inteligência artificial e do grafeno promete transformar a forma como vivemos, trabalhamos e nos conectamos no futuro próximo.

Maria Eva Mit Lazarin Presidente do Conselho Consultivo da Abria Associação Brasileira de Inteligência Artificial, Founder da Ologbon, Head de Inovação e Tecnologia, Nello Investimentos e co-founder e membra investidora do impacto na FDC Angels. contato@ologbon.com

Em resumo O grafeno surge como uma inovação promissora que pode revolucionar a computação e diversas áreas ligadas à tecnologia.

Estamos falando de um elemento que está sendo testado e estressado há décadas.

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“TERCEIRO ENCONTRO NACIO FÓRUM GRAFENO” – Rio de Janeir Promovendo a Integração Entre a Ciência Grafeno em Três Dias de Intensa Articulaçã por Joyce Araujo

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ONAL DO ro de 26 a 28/11 e a Indústria do ão

O

Terceiro Encontro Nacional do Fórum Grafeno consolidou-se como um marco para o ecossistema brasileiro de grafeno e materiais avançados, reunindo, ao longo de três dias de programação intensa, pesquisadores, empresas, instituições tecnológicas, estudantes e formuladores de políticas públicas. O evento ocorreu entre os dias 26 e 28 de novembro de 2025, com atividades realizadas no Inmetro, no Campus de Xerém, e no SENAI CETIQT, no Rio de Janeiro.

Foto 1 Abertura: Eric Cardona, Rodrigo Coelho, Marcelo Ramos, Danielle Assafin, Joyce Araujo, Marco Colosio

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Artigo

O

primeiro

dia

(26/11/2025)

Dedicado a um pré-evento técnico no Inmetro, proporcionando aos participantes uma imersão na infraestrutura laboratorial do Instituto. Cerca de 50 participantes inscritos estiveram no Campus de Xerém, onde puderam visitar os modernos laboratórios do Departamento de Metrologia Científica, com destaque para as atividades desenvolvidas na Divisão de Metrologia de Materiais, Divisão de Dinâmica de Fluidos, Divisão de Acústica e Vibrações e Divisão de Metrologia Mecânica

Os participantes foram recebidos pela Diretora do Inmetro, Danielle Assafin, e pela coordenadora do Fórum Grafeno, Joyce Araújo, que destacaram o papel estratégico do Inmetro no suporte à inovação, à normalização, à regulamentação e à confiabilidade das medições aplicadas ao grafeno e a seus produtos. Além das visitas técnicas, o pré-evento foi marcado por intensa interação com os pesquisadores do Instituto, permitindo discussões técnicas aprofundadas e o planejamento de futuras colaborações entre o Inmetro, a indústria e os centros de pesquisa.

Foto 2: Painel 1

Foto 3: Painel 2

22 | Dezembro 2025 | Revista Grafeno

Nos dias 27 e 28 de novembro, o evento principal aconteceu no SENAI CETIQT, reunindo uma programação robusta de palestras técnicas, painéis temáticos e mesas-redondas, com forte participação de representantes da indústria, da academia e de Instituições Científicas, Tecnológicas e de Inovação (ICTs).

O primeiro dia de palestras (27/11/25)

Foi estruturado em quatro painéis temáticos: Aplicações do grafeno na indústria têxtil e em fibras funcionais, utilização do grafeno na indústria automotiva, regulamentação do grafeno e de produtos contendo grafeno e aplicações do grafeno na indústria de plásticos virgens e reciclados. As apresentações e debates evidenciaram a forte interdependência entre empresas e centros de pesquisa, fundamental para a consolidação do grafeno como tecnologia industrial.

Foto 4: Painel 3

Foto 5: Painel 4

Artigo

Coffee - Break

Entre os painéis técnicos, o evento contou com momentos estratégicos de coffee-break, realizados em um espaço cuidadosamente planejado para networking qualificado. Nesse ambiente, os participantes puderam interagir de forma mais próxima, ampliar conexões profissionais e trocar experiências, ao mesmo tempo em que conheceram os estandes dos patrocinadores do evento, que apresentaram soluções, produtos, tecnologias e iniciativas relacionadas ao grafeno e à nanotecnologia. Esses momentos reforçaram o caráter integrador do Fórum Grafeno e a aproximação efetiva entre os diversos atores do ecossistema.

Foto 8: coffee-break

Foto 9: coffee-break

Foto 6: coffee-break, (Marco Colosio, Udo Fiorini)

Foto 10: coffee-break

Foto 7: coffee-break, (Sidney Nicodemus, Joyce Araújo, Marcos Alvin, MArcos Colosio)

Foto 11: coffee-break

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Artigo

Foto 12: coffee-break

Foto 16 coffee-break

Foto 13: coffee-break

Foto 17: coffee-break

Foto 14: coffee-break

Foto 18: coffee-break

Foto 15: coffee-break

Foto 19: coffee-break

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Foto 20: coffee-break

Foto 24: coffee-break

Foto 21: coffee-break

Foto 25: coffee-break

Foto 22: coffee-break

Foto 26: coffee-break

Foto 23: coffee-break

Foto 27: coffee-break

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Artigo

O Segundo dia de palestras (28/11/25)

Foi foi marcado por dois momentos centrais. Pela manhã, o painel dedicado às associações em grafeno culminou no anúncio oficial da criação da NANOTECH MG, considerado um dos grandes marcos desta terceira edição do Fórum Grafeno. A associação nasce com o propósito de unificar e fortalecer as empresas do setor de nanotecnologia em Minas Gerais, promovendo representatividade institucional, cooperação entre os atores da cadeia produtiva, apoio a processos de regulamentação e certificação, além de fomentar parcerias estratégicas, desenvolvimento tecnológico e acesso a novos mercados.

Foto 28: coffee-break

Foto 29: coffee-break

Foto 31: Wagner Santos e Marcos Alvim presenteando Joyce Araújo

Foto 30 Eduardo Tomanick (USP) durante a mesa redonda

Ainda no primeiro dia, foram também destacadas lacunas relevantes para o avanço do setor, como a necessidade de critérios mais bem definidos para a determinação de propriedades do grafeno em amostras heterogêneas, os desafios associados às técnicas de caracterização e a ausência de consenso sobre aspectos de toxicologia, temas fundamentais para o avanço da regulamentação e para a implementação do Programa de Certificação de Grafeno.

26 | Dezembro 2025 | Revista Grafeno

Foto 32: Marcos Alvim presenteando Marcos Colósio

Artigo

Foto 33: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Foto 36: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Foto 34: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação) Foto 37: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Foto 38: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Foto 35: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 27

Artigo

No período da tarde, o painel de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (P&D&I) em grafeno reforçou que a ponte entre academia e indústria está cada vez mais sólida, resultado direto das articulações promovidas pelo Fórum Grafeno.

As apresentações evidenciaram avanços concretos em aplicações, caracterização, biocompatibilidade e escalonamento industrial, demonstrando a maturidade crescente do setor no país.

Foto 39: , Associação em grafeno (momentos, assinatura do contrato, apresentação dos membros da associação)

Como parte da programação, o evento contou ainda com o Desafio de Ideias, no qual estudantes de diferentes níveis de formação apresentaram projetos em grafeno avaliados por uma banca de especialistas, reforçando o papel do Fórum na formação de talentos e no estímulo à inovação.

O encerramento ocorreu com a visita aos laboratórios do SENAI CETIQT, onde os participantes puderam conhecer a infraestrutura de ensaios e caracterização aplicada a fibras têxteis e tecidos inteligentes.

Foto 40: Erica Ferreira (Biograph)

Foto 43 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 41: Abertura do Desafio de Ideais

Foto 42: Abertura da apresentações dos estudantes para Desafio de Ideais

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Foto 44 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Artigo

Foto 45 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 46 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 47 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 48 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 49 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 50 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 51 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

Foto 52 Apresentações dos estudantes no Desafio de Ideaiss

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Artigo

Foto 53 Banca Reunida Discutindo o Resultado do Desafio Foto 56: Ganhadores Desafio de Ideias

O Terceiro Encontro Nacional do Fórum Grafeno foi amplamente reconhecido como a melhor edição já realizada, tanto pela qualidade técnica quanto pelo nível de articulação entre os diferentes stakeholders do ecossistema. Ao final do evento, foi anunciado que a próxima edição ocorrerá em Minas Gerais, ampliando ainda mais o alcance nacional do Fórum.

Foto 54: Ganhadores Desafio de Ideias

Foto 57: Joyce Araújo encerrando o evento e anunciando o próximo

Com isso, o encontro reforça perspectivas concretas para novos avanços e desenvolvimentos em grafeno, posicionando o Brasil na vanguarda da indústria de materiais avançados.

Nos vemos em Minas Gerais para continuar alavancando o grafeno e fortalecer a indústria brasileira rumo à liderança mundial nesse setor estratégico

Foto 55: Ganhadores Desafio de Ideias

30 | Dezembro 2025 | Revista Grafeno

Joyce Araujo, Chefe do Laboratório de Fenômenos de Superfície e Filmes Finos (Lafes); Diretoria de Metrologia Científica e Tecnológica (Dimci); Divisão de Metrologia de Materiais (Dimat) INMETRO

Artigo

CTNANO/UFMG: 15 ANOS DE INOVAÇÕES E IMPACTOS NA INDÚSTRIA BRASILEIRA Referência nacional em nanotubos de carbono, grafeno e nanomateriais, centro mineiro alia excelência acadêmica à entrega de soluções reais para o mercado Uma das maiores inovações da ciência moderna, a nanotecnologia tem proporcionado avanços cada vez significativos na indústria de tecidos, na medicina, na eletrônica, no meio ambiente, na indústria de alimentos, de cosméticos, entre outras.

Com sua infinidade de aplicações e usos, dimensões tão pequenas, praticamente invisíveis a olho nu, os nanomateriais são sinônimo de revolução em tecnologia.

Imagine a manipulação da matéria em escala nanoscópica, no nível dos átomos e moléculas, onde tudo é pequeno, mas cujos resultados são gigantescos? E mais. O resultado dessa minúscula combinação em meio ao desenvolvimento de materiais, produtos e processos novos para aplicação e utilização em diversas áreas de pesquisa e do cotidiano?

No Parque Tecnológico de Belo Horizonte (BHTec), esse é o cotidiano de estudantes e pesquisadores do Centro de Tecnologia em Nanomateriais e Grafeno da Universidade Federal de Minas Gerais (CTNano/UFMG), Unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII) de Materiais Avançados e Nanotecnologia. Em uma área de mais de 3.000 m2, o prédio comporta mais de dez laboratórios que dão suporte às pesquisas aplicadas e demandas da indústria, o que inclui desenvolvimentos em escala piloto de produção.

Completando 15 anos de atividades em dezembro deste ano, com a realização de um seminário reunindo especialistas e estudiosos durante dois dias em sua sede para marcar a data, o CTNano/UFMG conta com laboratórios de nanotubos de carbono; grafeno; cerâmicos e cimento; química e polímeros; de saúde, meio ambiente e segurança; entre outros, que permitem a realização de projetos de pesquisa, desenvolvimento e inovação e a prestação de análises externas em nanomateriais, compósitos e produtos diversos.

Na prática, transforma conhecimento de laboratório em soluções que chegam ao mercado: inovação tecnológica aplicada, aceleração de produtos e processos, formação de mão de obra qualificada, disponibilização de infraestrutura de ponta, transferência de tecnologia e competitividade industrial.

“Esses 15 anos são um marco de uma trajetória na ciência, inovação e no impacto para a sociedade e para a indústria brasileira. Desde sua fundação, o Centro se consolidou como uma referência nacional em nanotubos de carbono, grafeno e outros nanomateriais, unindo excelência acadêmica à capacidade de transformar conhecimento em soluções reais”, afirma o professor titular de Física da UFMG e coordenador do Centro, Rodrigo Gribel Lacerda.

Entre os principais projetos do CTNano/UFMG, destacam-se a produção em larga escala de nanotubos de carbono, óxido de grafeno e grafeno reduzido; o desenvolvimento de nanossensores de gases altamente sensíveis; nanocompósitos poliméricos aplicados à mineração com grande aumento de durabilidade; membranas de osmose reversa recobertas com grafeno; materiais cimentícios avançados com diversas patentes; soluções para recuperação avançada de petróleo em poços maduros;

revestimentos anticorrosivos para metais; plataforma de diagnóstico rápido (BioSearch), entre outros. Além de iniciativas de economia circular, como o uso de garrafas PET pós-consumo para gera r nanomateriais, uma de suas promissoras aplicações na recuperação de solos desertificados.

Essas ações consolidaram o CTNano/UFMG como referência nacional na aplicação de nanomateriais em desafios industriais reais, combinando ciência, inovação e impacto econômico.

“Mais do que um centro de pesquisa, a instituição tornou-se um ambiente de formação, colaboração e inovação aberta, formando profissionais que hoje atuam em todo o país e no exterior, conectando universidade e indústria e ampliando a presença de Minas e do Brasil no cenário internacional da nanotecnologia”, reitera a professora de Química da UFMG e vice-coordenadora do Centro, Glaura Goulart Silva.

Parcerias O CTNano/UFMG é pioneiro na síntese de nanotubos de carbono no Brasil e ampliou o seu portfólio ao longo dos anos para uma dezena de nanomateriais produzidos em escala piloto. Sua equipe abrange especialistas em diferentes áreas como física, química, biologia e engenharias. São mais de 40 patentes depositadas em nanomateriais, vários projetos de P&D e de prestações de serviços, centenas de artigos publicados e mais de 150 colaboradores. A equipe técnica, estrutura e equipamentos permitem estabelecer parcerias com empresas de diferentes setores, tanto em projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D) como na prestação de serviços. Entre os diversos parceiros, estão Petrobrás , Vale, Gerdau, Suzano e Intercement, incluindo projetos desenvolvidos por meio de recursos da Fapemig, Fundep e BNDES. Além disso, quatro startups (spin-offs) já foram geradas a partir do CTNano/UFMG: Nanoview Nanotecnologia, IPol Nanotecnologia, EcoCarbono e Neotec, garantindo a continuidade e implementação em larga escala das tecnologias desenvolvidas no centro.

NANOTECNOLOGIA MINEIRA - PARCERIA ENTRE CTNANO/UFMG E VALE CRIA PLACAS DE DESGASTE INOVADORAS E MAIS RESISTENTES

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Artigo

Placas desenvolvidas pelo Centro apresentam maior resistência ao desgaste, com tempo de vida útil mais longo e em intervalos maiores entre substituições nas operações das minas

Na Mineração, utiliza-se um equipamento de transferência de minério, conhecido como chute, revestido por placas que precisam ser substituídas periodicamente devido ao desgaste intenso. Essas placas podem ser metálicas, cerâmicas ou poliméricas. Outro problema recorrente é o entupimento do chute, frequentemente associado à hidrofobicidade insuficiente das placas de revestimento, que favorece a aderência do minério. As paradas para substituição das placas e para desobstrução são operações complexas e onerosas. Assim, busca-se aumentar a vida útil das placas e ampliar o intervalo entre paradas de manutenção.

A parceria entre o CTNano/ UFMG e a Vale teve como demanda desenvolver uma placa baseada em UHMWPE (Polietileno de ultra-alta massa molar) aditivado com nanomateriais de carbono, com o objetivo de obter um material mais resistente ao desgaste e mais hidrofóbico, reduzindo a frequência de entupimentos e intervenções operacionais.

De acordo com a coordenadora do projeto, a professora de Química na UFMG, Glaura Goulart Silva, foi desenvolvido um nanocompósito de UHMWPE aditivado com óxido de grafeno reduzido em baixas concentrações, resultando em placas com elevada resistência à abrasão e acentuada hidrofobicidade. “Essa tecnologia é um exemplo de sucesso de parceria Universidade-Empresa que foi objeto de dois Acordos de Parceria para PD&I consecutivos, o primeiro para desenvolver a prova de conceito laboratorial e o segundo para promover o aumento de escala e os testes em campo.

Vários estudantes de graduação e pós-graduação atuaram no projeto, artigos foram publicados após o depósito de uma patente. A interação com a empresa mineradora e sua fornecedora de placas foi intensa e frutífera” afirma.

Segundo Luciana Vasconcelos Cambraia, formada em Física e Engenharia Química, doutora em Engenharia de Materiais, ambos pela UFMG, a maior resistência ao desgaste das placas se traduz em um tempo de vida útil mais longo e em intervalos maiores entre substituições. “Além disso, a elevada hidrofobicidade reduz a ocorrência de entupimentos nos chutes, diminuindo a necessidade de paradas para desobstrução. Assim, as placas de nanocompósitos contribuem para a redução do número de intervenções de manutenção, minimizando prejuízos financeiros e aumentando a segurança operacional”, explica.

Patente mineira - Na etapa atual do projeto, a patente de

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propriedade da empresa e da universidade encontra-se em processo de licenciamento, visando viabilizar a produção em escala e a comercialização do produto desenvolvido. O resultado reforça o papel do CTNano/UFMG, que celebra neste mês de dezembro seus 15 anos de fundação, como um parceiro estratégico para transformar ciência em soluções de alto impacto para a indústria brasileira.

Centro

de

Nanotecnologia

avançada

O CTNano/UFMG é pioneiro na síntese de nanotubos de carbono no Brasil e ampliou o seu portfólio ao longo dos anos para uma dezena de nanomateriais produzidos em escala piloto. Sua equipe abrange especialistas em diferentes áreas como física, química, biologia e engenharias. São mais de 40 patentes depositadas em nanomateriais, vários projetos de P&D e de prestações de serviços, centenas de artigos publicados e mais de 150 colaboradores. A equipe técnica, estrutura e equipamentos permitem estabelecer parcerias com empresas de diferentes setores, tanto em projetos de pesquisa e desenvolvimento (P&D) como na prestação de serviços, como Petrobrás, Vale, Gerdau, Suzano e Intercement, entre outras.

GALERIA DE FOTOS TERCEIRO ENCONTRO NACIONAL DO FÓRUM GRAFENO 2025

3º Encontro Nacional do Fórum Grafeno 2025 realizado nos dias 27 e 28 de Dezembro de 2025 no SENAI CETIQT, Rio de Janeiro, RJ

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Galeria

Foto �� Adriano Passos, Eric Cardona, Cristiane Xavier, Glaura Goulart

Foto �� Marcos Colosio e Marcos Alvin

Foto �� Associação em Grafeno

Foto �� Mesa Redonda

Foto �� Participante Forúm Grafeno

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Foto ��Camila Mouta, Isabela Cristina Jorge, Aline Tavares Barreto FIRJAN SENAI

Galeria

Foto �� Coffee Break

Foto ��� Daniele Perondi - UCS, Joyce Araujo - INMETRO, Natalia Nicoleti, Daniel Faccin - UCS

Foto �� Carlos Eduardo dos Santos, Franco Barese Vieira, Marcelo Belisário, Ubiratan Rocha, Bernardo Belisário

Foto ��� Daniele Perondi, Erlon Ferreira, Hallen Calado, Clara Muniz, Gabriela Almeida, Thiago Cipriano

Foto �� Comemoração da leitura da ata de criação da Nanotech MG

Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 35

Galeria

Foto ��� Daniele Perondi - UCS

Foto ��� Eric Cardona, Marco Colosio, Joyce Araujo

Foto ��� Eric Cardona, Rodrigo Coelho, Danielle Assafin, Marcelo Ramos, Joyce Araujo, Marco Colosio

Foto ��� Felipe Lopes, Eric Schwartz, Thiago Henrique, Eduardo Tomanik

Foto ��� Erica Ferreira - Atypical & Biograph

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Galeria

Foto ��� Grupo de avaliação para premiação de trabalhos concorrentes ao premio Desafio de Idéias Foto ��� Leitura por Marcos Alvim da Ata de Criação da Nanotech, Associação em Grafeno

Foto ��� Igor Teive Froes, Wandeberg Diniz - ENEPOL, Francisco Araujo, Thiago Muniz - FORTLEV

Foto ��� Marcos Alvim Artoni Santos - Diamond NERO

Foto ��� Jessica Menezes de Melo, Milena Menezes de Melo - INMETRO

Foto ��� Marcos Alvim Artoni Santos - Diamond NERO Foto ��� Joyce Araujo - INMETRO

Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 37

Galeria

Foto ��� Millene Cleto Fonseca, Joyce Araujo - INMETRO

Foto ��� Painel � - Assoc. Grafeno - Raissa Resende, Thiago Cunha, Sidney Nicodemos, Alexandre Caldeira, Marcos Alvim, Tiago Hilário

Foto ��� Painel �- Grafeno em Têxteis e Fibras Funcionais - Eric Cardona, Cristiane Xavier, Glaura Goulart, Adriano Passos

Foto ��� Painel � - Automotivo - Maicon Boschetti, Gabriel Pistorello, Caroline Pradella

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Foto ��� Painel � - Automotivo - Marco Colosio, Eduardo Tomanik, Maria Eva Lazarin

Foto ��� Painel � - Dia �� - Pesquisa, Desenvolvimento & Inovação em Grafeno

Foto ��� Painel � - Regulamentação de Grafeno - Millene Fonseca, Joyce Araujo, Elisa Rosa, Daniele Perondi, Erlon Ferreira

Foto ��� Painel � - Grafeno nos Plásticos - Rodrigo Coelho, Francisco Araujo, Ubiratan Rocha, Claudia Vasconcelos, Jamile Vieira

Galeria

Foto ��� Raissa Guerra - NanoView

Foto 34: Rodrigo Coelho - SENAI CIMATEC

Foto ��� Recepção SENAI CETIQT

Foto 35: Samuel Sampaio Diniz - Vencedor do Premio Desafio de Ideias

Foto 33: Ricardo Neres Rodrigues, Diana Beatriz de Almeida, Marco Colosio, Glaura Goulart Silva, Cláudia Vasconcelos

Foto 36: Sidney Nicodemos - Hexo Graphene, Joyce Araujo INMETRO, Marcos Alvim - Diamond NERO, Marco Colosio - SAE BRASIL

Foto 34:Rodrigo Coelho - SENAI CIMATEC, Danielle Assafin - INMETRO, Marcelo Ramos - SENAI CETIQT

Foto 37: Stand Firjan SENAI

Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 39

Galeria

Foto ���Stand NANOTECH e Associados

Foto 40: Tiago Hilário - Nanotech MG

Foto ��� Talita Rosa, Giovanna Andrade - SENAI CETIQT

Foto 41: Tiago Hilário - Nanotech, Oleksii Kuznetsov INMETRO

Foto 42: Udo Fiorini, Joyce Araujo, Marco Colosio, Eduardo Tomanik, Oleksii Kurznetsov, Gabriella Almeida, Clara Muniz Almeida

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REVESTIMENTOS DE GRAFENO PARA SUPERFÍCIES INDUSTRIAIS: REDUÇÃO DE CORROSÃO, EMISSÕES E ACIDENTES Artigo

O

por Prof. Dr. Marcelo Alexandre Tirelli 1. INTRODUÇÃO

grafeno, desde sua descoberta em 2004, vem sendo considerado um dos materiais mais promissores para aplicações em ciência e engenharia devido às suas propriedades únicas de elevada resistência mecânica, alta condutividade elétrica e excelente impermeabilidade. A partir de 2010, os primeiros estudos sobre sua aplicação em revestimentos anticorrosivos começaram a ganhar destaque, como os trabalhos pioneiros de Prasai et al. (2012), Chen et al. (2011) e Singh Raman et al. (2012), que demonstraram a capacidade do grafeno de proteger substratos metálicos contra oxidação e degradação eletroquímica. Posteriormente, revisões como as de Cui et al. (2019) consolidaram o grafeno como material promissor para barreiras anticorrosivas, destacando mecanismos de proteção, limitações atuais e tendências em revestimentos multifuncionais.

A corrosão em equipamentos industriais — especialmente em tubulações, tanques de estocagem e reatores — é um dos maiores desafios enfrentados pela engenharia química e de materiais. Estima-se que perdas econômicas associadas à corrosão representem de 3 a 4% do PIB em diversos países, além de estarem diretamente relacionadas à ocorrência de falhas catastróficas, emissões descontroladas e acidentes ocupacionais. Para além do impacto financeiro, esses eventos têm repercussões ambientais significativas e colocam em risco a saúde e a segurança dos trabalhadores (WEN, 2024).

Nos últimos anos, o grafeno e seus derivados emergiram como alternativas tecnológicas promissoras no desenvolvimento de revestimentos anticorrosivos de alto desempenho.

Graças à sua estrutura bidimensional, elevada razão de aspecto e propriedades mecânicas e químicas únicas, o grafeno atua como uma barreira eficiente contra íons agressivos e agentes oxidantes, dificultando a penetração de espécies corrosivas nas superfícies metálicas (LIU et al., 2025). Além da função de barreira física, diferentes estudos apontam que a

incorporação de grafeno em matrizes poliméricas e híbridas pode conferir aos revestimentos características adicionais, como autorregeneração, resistência a altas temperaturas e redução de emissões provenientes da degradação química dos materiais (CHEN et al., 2025).

Em contextos de higiene ocupacional e segurança industrial, os benefícios são evidentes: revestimentos mais resistentes à corrosão significam menor probabilidade de vazamentos de substâncias inflamáveis, tóxicas ou corrosivas, prevenindo acidentes que podem comprometer tanto as instalações quanto a saúde dos operadores. Assim, a aplicação do grafeno alinha-se não apenas a metas de eficiência operacional, mas também às estratégias de prevenção de acidentes e promoção da segurança em ambientes industriais (HASHEMI et al., 2025).

Diante desse panorama, este artigo tem como objetivo discutir as aplicações dos revestimentos à base de grafeno para superfícies industriais, destacando seu papel na redução da corrosão, na mitigação de emissões nocivas e na prevenção de acidentes, consolidando-se como uma tecnologia emergente de grande impacto para a segurança industrial e a higiene ocupacional.

2. MECANISMOS DE PROTEÇÃO Os mecanismos de proteção conferidos pelos revestimentos à base de grafeno têm sido amplamente investigados. O primeiro e mais conhecido é o efeito de barreira física, em que as lamelas bidimensionais de grafeno formam um caminho tortuoso que dificulta a difusão de moléculas corrosivas, como H2O, O2 e íons cloreto (Cl-). Esse princípio está representado na Figura 1, adaptada de Chen et al. (2025), que ilustra como o grafeno bloqueia a penetração de espécies agressivas. Contudo, é importante destacar que defeitos estruturais — como porosidade residual no óxido de grafeno (GO), bordas oxidadas ou aglomeração de folhas de grafeno — podem comprometer essa barreira em longo prazo, facilitando a nucleação localizada de processos corrosivos.

Figura � – Efeito de barreira do grafeno em substratos metálicos� �a� estrutura bidimensional planar ��D planar structure� mostrando a rede hexagonal de átomos de carbono �honeycomb lattice of carbon atoms�� �b� proteção inicial do cobre �Cu� ou ligas Cu�Ni� �c� falha em longo prazo devido a defeitos estruturais� �d� mecanismo eletroquímico de corrosão. Observam-se também parâmetros como comprimento de ligação C–C �bond length�, raio de van der Waals e distribuição eletrônica.

Adaptado de� Chen et al. ������.

Revista Grafeno | Dezembro 2025 | 41

Artigo

Box 1 – Limitações práticas dos revestimentos de grafeno Embora o grafeno seja considerado uma barreira quase perfeita, estudos clássicos evidenciam que defeitos estruturais podem comprometer seu desempenho anticorrosivo. Chen et al. (2011) mostraram que o grafeno depositado sobre cobre apresentou excelente resistência à oxidação inicial, mas falhou em longo prazo devido a fissuras e descontinuidades. Da mesma forma, Prasai et al.

(2012) observaram que a presença de porosidade residual no óxido de grafeno (GO) favorecia a penetração localizada de íons corrosivos. Outro desafio é a tendência de aglomeração das folhas de grafeno durante a incorporação em resinas poliméricas, o que gera heterogeneidades e pontos frágeis no revestimento. Revisões posteriores, como a de Cui et al. (2019), apontaram que a modificação química e a funcionalização superficial são estratégias essenciais para superar essas limitações. Assim, apesar dos resultados promissores em laboratório, a aplicação prática do grafeno como revestimento anticorrosivo requer atenção a fatores como defeitos intrínsecos, dispersão adequada e escalabilidade industrial, que continuam sendo temas centrais de pesquisa até 2025.

Outro mecanismo fundamental é a funcionalização química, que aumenta a compatibilidade do grafeno com matrizes poliméricas e reforça a adesão do revestimento ao substrato metálico. Entre as modificações mais comuns estão interações não covalentes, como empilhamento ϖ–ϖ (ϖ–ϖ stacking), ligações de hidrogênio e interações eletrostáticas. A Figura 2, extraída de Liu et al. (2025), mostra esquematicamente como esses mecanismos atuam na superfície do grafeno, resultando em maior dispersão e desempenho anticorrosivo.

Figura � – Representação das interações não covalentes utilizadas na

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modificação do grafeno, incluindo� interação cátion–ϖ �cation–ϖ interaction�, ligações de hidrogênio �hydrogen bonding�, forças eletrostáticas �electrostatic force� e efeitos de moléculas de etanol �ethanol molecules�.

Essas interações favorecem a dispersão do grafeno e aumentam o desempenho anticorrosivo, ainda que possam ocorrer falhas associadas a defeitos estruturais �defects�. Adaptado de� Liu et al. ������.

Além disso, revestimentos de grafeno podem incorporar características de autorregeneração. A polidopamina, inspirada em proteínas adesivas de mexilhões, promove tanto a melhora da dispersão do grafeno quanto a capacidade de cicatrização de microfissuras. Esse conceito é ilustrado na Figura 3, adaptada de Chen et al. (2025), que sintetiza o papel multifuncional da polidopamina em sistemas anticorrosivos baseados em grafeno.

Figura � – Papel da polidopamina em revestimentos de grafeno, destacando suas funções de dispersão �dispersibility�, multifuncionalidade �multifunctionality�, resposta a pH �pH response� e propriedades de barreira �barrier properties� No anel externo, observam-se potenciais aplicações em ambientes marinhos� plataforma de perfuração �drilling platform�, corrosão do casco de navios �bottom corrosion of hips�, laboratório de águas profundas �deep sea laboratory�, equipamentos de aterramento �grounding equipment�, exploração de petróleo e gás em águas profundas �deep sea oil and gas development�, exploração em águas profundas �exploration for deep sea�, dutos submarinos �submarine pipeline� e veículos subaquáticos autônomos – AUV �autonomous underwater vehicle�. Adaptado de� Chen et al. ������.

Artigo

Outro aspecto relevante é a condutividade elétrica do grafeno, que não apenas reforça a barreira física, mas também atua como barreira eletroquímica, redistribuindo correntes locais e dificultando reações de oxirredução na superfície metálica. Essa condutividade favorece ainda a dissipação de cargas eletrostáticas em ambientes classificados como zonas de risco (ATEX — ATmosphères EXplosibles). Essa propriedade reduz a possibilidade de ignição por faíscas, ampliando o impacto dos revestimentos de grafeno não apenas na integridade estrutural, mas também na prevenção de acidentes industriais. Hashemi et al. (2025) comprovaram que patches de grafeno induzido a laser, associados a resina alquídica, alcançaram eficiência de inibição da corrosão superior a 98% em testes eletroquímicos, reforçando o potencial dessa tecnologia.

3. MÉTODOS DE APLICAÇÃO E TECNOLOGIAS A aplicação de revestimentos à base de grafeno em superfícies industriais pode ser realizada por diferentes técnicas, cada uma apresentando vantagens em termos de desempenho, custo e viabilidade em larga escala.

Entre as principais abordagens estão a incorporação em resinas poliméricas, a funcionalização química e a síntese de grafeno induzido a laser (LIG).

Um dos caminhos mais explorados é a incorporação do grafeno em matrizes epóxi e alquídicas, utilizadas amplamente em ambientes industriais. Nesses sistemas, a simples adição do grafeno pode gerar aglomeração de partículas, prejudicando o desempenho. Para superar esse desafio, Liu et al. (2025) propuseram a chamada funcionalização combinada, que integra modificações não covalentes (empilhamento ϖ–ϖ, interações hidrofóbicas) e modificações covalentes parciais (com agentes silanos, por exemplo). Esse processo garante melhor dispersão do grafeno, aumentando a densidade da rede polimérica e a resistência à corrosão. O mecanismo está ilustrado na Figura 4, que apresenta o esquema de preparação e cura do revestimento epóxi funcionalizado.

Outro método promissor é a produção de grafeno induzido a laser (LIG) sobre substratos poliméricos (como poliimida, PI), seguida de recobrimento com resina protetora. Hashemi et al (2025) demonstraram que a potência do laser controla diretamente as dimensões do LIG gerado, afetando tanto a espessura da camada de grafeno quanto a espessura residual do substrato de poliimida. Esses resultados estão repre-

Figura � – Esquema da modificação combinada do grafeno, unindo interações não covalentes e modificações covalentes parciais para melhorar sua dispersão em revestimentos epóxi �epoxy�. O processo envolve o uso de quinacridona �quinacridone�, reação em DOTL a �� °C, sonicação �sonication�, agente silano KH���, agitação �stirring� e posterior cura epóxi �epoxy curing�, resultando na formação do revestimento �coating� sobre a base metálica �base�. Adaptado de� Liu et al. ������.

sentados na Figura 5, que mostra a relação entre potência do laser e características dimensionais do LIG. Essa técnica apresentou eficiência de inibição da corrosão superior a 98% em soluções salinas, validada por análises eletroquímicas.

Figura � – Características dimensionais do grafeno induzido a laser �LIG – laser-induced graphene�� �a� esquema das dimensões do LIG sintetizado e da espessura residual da poliimida �PI – polyimide� após radiação a laser sobre substrato metálico �metal�� �b� dependência dessas características em função da potência do laser �laser power�, destacando as variações na espessura do LIG �LIG thickness� e na espessura residual da PI �residual PI thickness�, medidas em micrômetros �µm�. Adaptado de� Hashemi et al. ������.

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Artigo

Além dessas estratégias, outros métodos continuam sendo explorados em escala laboratorial: Deposição química em fase de vapor (CVD): permite a obtenção de fi lmes contínuos de grafeno sobre substratos metálicos. Estudos clássicos (PRASAI et al., 2012; SINGH RAMAN et al., 2012) já haviam mostrado a alta qualidade dessas camadas como barreiras contra oxidação. No entanto, a alta temperatura e o custo da deposição limitam sua aplicação em larga escala.

Eletrodeposição de GO/rGO: vem sendo testada como método de baixo custo e maior aderência em substratos de aço carbono. Pesquisas relatam que fi lmes eletrodepositados de GO, posteriormente reduzidos, apresentam aumento de até 80% na resistência à corrosão em comparação a revestimentos convencionais.

Mistura em solução: é um método mais simples, em que o grafeno ou GO é disperso em solventes antes da aplicação em substratos. Embora fácil de implementar, enfrenta problemas de aglomeração e de reprodutibilidade em larga escala.

Uma tendência emergente é a formulação de revestimentos híbridos, combinando grafeno com nanopartículas inorgânicas (ZnO, TiO2, nanossílica). Esses híbridos oferecem proteção multifuncional, atuando não apenas contra a corrosão, mas também como barreiras antimicrobianas ou fotocatalíticas, ampliando o espectro de aplicação em indústrias química e petroquímica.

Apesar dos avanços, a transição do laboratório para a escala industrial enfrenta barreiras relacionadas à escala de produção de grafeno, dispersão homogênea e custo. Em termos de maturidade tecnológica, muitos dos métodos descritos ainda se encontram em níveis intermediários de desenvolvimento (TRL – Technology Readiness Level), exigindo mais estudos de viabilidade para implementação em plantas industriais de grande porte.

Para sistematizar os principais métodos de aplicação, a Tabela 1 apresenta uma comparação entre as diferentes técnicas, destacando vantagens, limitações e nível de maturidade tecnológica (TRL).

4. RESULTADOS EM PESQUISAS RECENTES Pesquisas recentes consolidam a eficácia do grafeno em revestimentos anticorrosivos, mostrando ganhos expressivos em durabilidade e desempenho eletroquímico. Esses resultados reforçam a aplicabilidade do material em ambientes industriais críticos, onde a corrosão está diretamente relacionada a riscos operacionais e ocupacionais.

Hashemi et al (2025) avaliaram o desempenho de alu-

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Tabela 1 – Principais métodos de aplicação de revestimentos de grafeno TRL aproMétodo Vantagens Limitações ximado Boa compatibilidade com Aglomeração de 6–7 (proIncorporação sistemas já usados na partículas; desemtótipos e em resinas epó- indústria; potencial anti- penho limitado testes em xi/alquídicas corrosivo elevado quando sem funcionalizacampo). funcionalizado. ção.

Funcionalização Melhor dispersão; aumen- Processos de síncombinada (co- to da densidade da rede tese complexos; 5–6. valente + não polimérica; alta durabili- custo elevado de covalente) dade. agentes funcionais.

Elevada eficiência (>98%); Requer substratos Grafeno induzi- camada bem aderida; pos- poliméricos espe4–5. do a laser (LIG) sibilidade de ajuste via po- cíficos; limitação de área tratada. tência do laser.

Alto custo; necessiDeposição quí- Filmes contínuos e de alta dade de altas temmica em fase de qualidade; excelente efeito 3–4. peraturas; baixa vapor (CVD) barreira. escalabilidade.

Processo de baixo custo; Problemas de reEletrodeposição boa aderência em aço produtibilidade; 4–5. de GO/rGO carbono; potencial para dificuldade de controle de espessura. retrofit.

Aglomeração e má Simples, baixo custo, fácil reprodutibilidade; Mistura em so3–4. de implementar em labolução baixa eficiência em ratório. longo prazo.

Revestimentos Proteção multifuncional Síntese complexa; híbridos (grafe- (anticorrosiva + antimi- pouco explorado 4–5. no + ZnO, TiO2, crobiana/fotocatalítica); em escala indusnanossílica) sinergia de propriedades. trial. mínio recoberto com grafeno induzido a laser (LIG) e resina alquídica em solução de NaCl 3,5%. As curvas de polarização potenciodinâmica, apresentadas na Figura 6, mostram uma redução expressiva da densidade de corrente de corrosão (Icorr) em relação ao alumínio nu e ao substrato apenas recoberto com poliimida (PI). Esse resultado confi rma o aumento da resistência à corrosão promovido pelo grafeno.

Figura � – Curvas de polarização eletroquímica de substratos em solução de NaCl �,��, comparando alumínio, PI e LIG�PI. Adaptado de� Hashemi et al ������.

Artigo

Na sequência, a Figura 7 compara os diferentes sistemas: alumínio, PI, LIG@PI e A-LIG@PI (grafeno induzido a laser recoberto com resina alquídica). Os revestimentos híbridos apresentaram comportamento eletroquímico superior, evidenciando maior eficiência de inibição da corrosão.

Em especial, o sistema A-LIG@PI apresentou os maiores potenciais de corrosão (Ecorr) e as menores densidades de corrente, indicando um desempenho significativamente superior frente aos demais sistemas. Esse dado reforça a importância da associação do grafeno com matrizes poliméricas para aumentar a proteção contra agentes agressivos.

Figura � – Curvas de polarização eletroquímica de diferentes sistemas� alumínio, PI, LIG�PI e A-LIG�PI, mostrando a superioridade do revestimento híbrido na proteção anticorrosiva. Adaptado de� Hashemi et al ������.

Em complemento, Wen (2024) revisou estudos recentes sobre o desempenho de compósitos de grafeno em testes prolongados de corrosão, como ensaios de névoa salina. Os resultados reportados por diferentes grupos indicam menor degradação superficial e falhas mais tardias em revestimentos com grafeno, quando comparados a sistemas convencionais. Essa visão de conjunto reforça que o grafeno contribui não apenas em análises eletroquímicas controladas, mas também em cenários de longa duração, mais próximos da realidade industrial.

Para melhor visualização dos dados obtidos por Hashemi et al. (2025), a Tabela 2 resume os principais parâmetros eletroquímicos dos sistemas avaliados, incluindo densidade de corrente de corrosão (Icorr), potencial de corrosão (Ecorr) e eficiência de inibição (IE%).

Tabela 2 – Desempenho comparativo dos diferentes sistemas anticorrosivos com grafeno induzido a laser

Sistema Ecorr (V vs Icorr Eficiência de Ag/AgCl) (µA/cm²) Inibição (IE%) A lu m í - mais negatinio nu vo

mais elevado

–

Poliimi- ligeiramente reduzido da (PI) menos nega- em relativo que o Al ção ao Al

~10–20%

LIG@PI mais positi- significavo tivamente reduzido

~90–95%

A-LIG@ mais positi- menor vaPI vo de todos lor registrado

>98%

Essa comparação evidencia que o simples uso de poliimida já proporciona alguma proteção adicional, mas é o LIG associado a resina alquídica (A-LIG@PI) que se destaca, alcançando valores de eficiência superiores a 98%, o que o torna promissor para aplicações industriais críticas.

5. APLICAÇÕES DE REVESTIMENTOS DE GRAFENO NA PREVENÇÃO DE ACIDENTES INDUSTRIAIS A aplicação de revestimentos à base de grafeno em superfícies metálicas de tubulações, tanques de estocagem e equipamentos de processo representa não apenas um avanço tecnológico em termos de resistência à corrosão, mas também uma estratégia de prevenção de acidentes industriais e de promoção da higiene ocupacional.

A corrosão em sistemas de transporte e armazenamento de substâncias químicas está diretamente associada a eventos de risco, como vazamentos, explosões e incêndios. O emprego de revestimentos dopados com grafeno, ao reduzir a degradação das superfícies metálicas, contribui para prolongar a vida útil dos equipamentos e, sobretudo, diminuir a probabilidade de falhas catastróficas que possam comprometer a integridade das instalações e a segurança dos trabalhadores.

Resultados como os apresentados por Hashemi et

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al (2025), com eficiência de inibição da corrosão superior a 98%, indicam que a aplicação prática desses revestimentos pode representar uma barreira eficaz contra acidentes derivados de falhas estruturais. Em ambientes industriais de alto risco, como a indústria química, petroquímica e de energia, esse ganho em confi abilidade operacional está intimamente ligado à redução da exposição dos trabalhadores a agentes perigosos e à minimização de emissões nocivas para o ambiente laboral.

Do ponto de vista da higiene ocupacional, os revestimentos à base de grafeno também contribuem de maneira indireta para a melhoria da qualidade do ar e da salubridade dos ambientes industriais.

Vazamentos decorrentes de falhas por corrosão podem liberar substâncias tóxicas ou infl amáveis, expondo trabalhadores a concentrações acima dos limites de tolerância estabelecidos por normas como a NR-15 (Atividades e Operações Insalubres). Em escala internacional, diretrizes de órgãos como a OSHA (Occupational Safety and Health Administration) e o NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) reforçam a importância de controlar essas exposições para a prevenção de doenças ocupacionais.

Além disso, a elevada condutividade elétrica do grafeno permite sua aplicação em áreas classificadas, conhecidas como zonas ATEX (ATmosphères EXplosibles, classificação europeia de ambientes com risco de atmosferas explosivas, como tanques, válvulas ou linhas de processo sujeitas à presença de gases, vapores ou poeiras infl amáveis). Esse fator é crítico para a prevenção de ignições em atmosferas explosivas, sendo um diferencial de segurança que ultrapassa a simples barreira contra a corrosão.

Apesar do grande potencial, a implementação desses revestimentos em escala industrial ainda enfrenta desafios práticos, como custos de produção do grafeno em larga escala, dispersão homogênea

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em matrizes complexas e necessidade de ensaios de longa duração em condições reais de operação.

Assim, mais do que uma solução isolada, os revestimentos de grafeno devem ser entendidos como parte de uma estratégia integrada de gestão de riscos, complementando práticas tradicionais de inspeção, manutenção preventiva e monitoramento de integridade de ativos.

Portanto, os revestimentos de grafeno não devem ser vistos apenas como uma inovação em ciência de materiais, mas como um elemento-chave de gestão de riscos em segurança industrial, integrando aspectos de confi abilidade de equipamentos, prevenção de acidentes e proteção da saúde ocupacional. A Figura 8 sintetiza esse papel, mostrando como os revestimentos de grafeno interrompem a cadeia de falhas por corrosão que, de outra forma, poderia evoluir para acidentes industriais de grandes proporções.

Figura � – O papel dos revestimentos de grafeno na prevenção de acidentes industriais

6. REDUÇÃO DE EMISSÕES E IMPACTOS OCUPACIONAIS A corrosão em sistemas de transporte e armazenamento de produtos químicos não apenas compromete a integridade estrutural dos equipamentos, mas também favorece a liberação de vapores, gases e partículas que impactam diretamente a saúde ocupacional. Essas liberações, conhecidas como emissões fugitivas, ocorrem em pontos críticos como juntas corroídas, microfissuras em tanques ou degradação de tubulações. Além de representarem risco ambiental, comprometem a quali-

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dade do ar nos ambientes de trabalho, aumentando a exposição ocupacional.

O uso de revestimentos à base de grafeno contribui de forma decisiva para a redução dessas emissões fugitivas. Ao dificultar a penetração de espécies corrosivas e prolongar a vida útil dos equipamentos, os compósitos de grafeno reduzem a frequência de falhas e a necessidade de reparos emergenciais, diminuindo a probabilidade de liberação acidental de substâncias nocivas. Esse efeito tem impacto direto sobre a exposição ocupacional a agentes químicos listados na NR15 (Atividades e Operações Insalubres), como solventes orgânicos voláteis e vapores de ácidos. Em âmbito internacional, regulamentos da OSHA (Occupational Safety and Health Administration) e recomendações da NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) também reforçam limites rígidos para exposição a vapores químicos, o que torna o uso de barreiras mais eficientes um diferencial estratégico.

Além da função de barreira contra a corrosão, estudos recentes apontam que revestimentos híbridos contendo grafeno podem atuar como camadas selantes, limitando a permeação de moléculas voláteis através de fi lmes poliméricos convencionais. Essa propriedade é particularmente relevante em instalações da indústria química e petroquímica, onde substâncias inflamáveis e tóxicas circulam sob pressão. Ao reduzir a permeabilidade de gases e vapores, o grafeno contribui não apenas para a proteção ambiental, mas também para a prevenção de doenças ocupacionais relacionadas à inalação de compostos perigosos.

Do ponto de vista da gestão ambiental e da responsabilidade social corporativa (ESG), a aplicação desses revestimentos também responde a pressões regulatórias cada vez mais rigorosas para o controle de emissões atmosféricas. Assim, a tecnologia baseada em grafeno conecta-se diretamente aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS), especialmente o ODS 3 (Saúde e Bem-Estar), ODS 8 (Trabalho Decente e Crescimento Econômico) e ODS 9 (Indústria, Inovação e Infraestrutura). Nesse sentido, os revestimentos de grafeno alinham inovação em ciência dos materiais com metas globais de proteção ambiental e promoção da saúde ocupacional.

Portanto, ao associar resistência anticorrosiva à mitigação de emissões nocivas, os revestimentos de grafeno ampliam seu papel estratégico: não apenas preservam a integridade de ativos industriais, mas também contribuem para a proteção da saúde ocupacional e para a sustentabilidade das operações. A Figura 9 ilustra essa

contribuição, mostrando como a aplicação do grafeno reduz emissões fugitivas em comparação a sistemas convencionais.

Figura � – Redução de emissões fugitivas com o uso de revestimentos de grafeno, comparando sistemas corroídos e superfícies protegidas.

7. CONCLUSÃO: DO CONTROLE DA CORROSÃO À PROTEÇÃO CONTRA ACIDENTES O avanço no desenvolvimento de revestimentos à base de grafeno representa um marco para a engenharia de materiais aplicada à segurança industrial e à higiene ocupacional. Ao atuar como barreira física altamente eficaz contra agentes corrosivos, o grafeno prolonga a vida útil de equipamentos críticos, reduzindo falhas estruturais e, consequentemente, a probabilidade de acidentes industriais.

Os resultados experimentais recentes, com destaque para a eficiência de inibição da corrosão superior a 98% reportada por Hashemi et al. (2025), demonstram que a tecnologia é viável e promissora. Além disso, sua versatilidade em combinações híbridas com matrizes poliméricas reforça a importância da pesquisa em soluções integradas, capazes de unir desempenho eletroquímico, resistência mecânica e funcionalidades adicionais, como a autorregeneração.

A contribuição dos revestimentos de grafeno vai além da integridade estrutural. A redução de emissões fugitivas associadas à corrosão diminui a exposição ocupacional a vapores e substâncias perigosas, promovendo melhores condições de trabalho e alinhando-se às diretrizes de higiene ocupacional

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previstas em normas como a NR-15. Em âmbito internacional, regulamentações da OSHA e do NIOSH também reforçam a necessidade de tecnologias de barreira mais eficientes. Da mesma forma, a elevada condutividade elétrica do grafeno amplia sua aplicabilidade em áreas classificadas (zonas ATEX), onde a dissipação de cargas eletrostáticas é crítica para a prevenção de ignições.

Apesar dos avanços, a implementação em larga escala ainda enfrenta desafios relevantes: o custo de produção do grafeno de alta qualidade, a dificuldade de dispersão homogênea em matrizes complexas, a durabilidade em condições reais de operação e as incertezas quanto à toxicidade ocupacional do pó de grafeno durante sua manipulação. Esses fatores devem ser considerados para que a transição da pesquisa acadêmica para a aplicação industrial ocorra de forma segura e sustentável.

Assim, os revestimentos de grafeno devem ser entendidos não apenas como uma inovação em ciência de materiais, mas como uma tecnologia de gestão de riscos, com impacto direto em três dimensões fundamentais: 1.

REDUÇÃO DA CORROSÃO – prolongando a vida útil de ativos industriais; 2.

CONTROLE DE EMISSÕES – mitigando riscos ambientais e ocupacionais; 3.

PREVENÇÃO DE ACIDENTES – protegendo trabalhadores, instalações e o meio ambiente.

No horizonte futuro, é essencial investir em ensaios de longa duração em campo, desenvolver revestimentos híbridos combinando grafeno com outros nanomateriais (como TiO2 e ZnO) e avançar na normalização técnica, de modo a criar padrões de desempenho e segurança para o uso industrial do grafeno. Ao integrar avanços científicos com práticas de segurança e sustentabilidade, o grafeno desponta como um aliado estratégico para a indústria do futuro, em um cenário cada vez mais desafi ador de confi abilidade operacional e responsabilidade socioambiental. A Figura 10 resume essas contribuições, destacando como os revestimentos de grafeno atuam simultaneamente na redução da corrosão, no controle de emissões e na prevenção de acidentes.

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Figura �� – Síntese das principais contribuições dos revestimentos de grafeno para a segurança industrial e a higiene ocupacional

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PESQUISA DESENVOLVIMENTO EM FIBRAS E TÊXTEIS PARA APLICAÇÕES INDUSTRIAIS Artigo

por Camila Mouta Caldas - FIRJAN � SENAI � SESI

A

AVANÇOS NA INDÚSTRIA TÊXTIL E REDE SENAI: As fibras representam um grupo de materiais estratégicos de grande importância para a ciência dos materiais, pois permitem desenvolver produtos mais resistentes, leves e versáteis, capazes de atender às demandas da indústria, da construção civil e da medicina. Elas podem ser classificadas em naturais, sintéticas e inorgânicas, cada uma com propriedades específicas e aplicações distintas. As fibras naturais, como algodão, linho e juta, são compostas basicamente por celulose, apresentam baixo custo e são amplamente usadas em tecidos e no reforço de polímeros biodegradáveis. Já as fibras sintéticas, como nylon, poliéster e aramidas (exemplo: Kevlar®), derivadas de polímeros, se destacam pela elevada resistência mecânica, estabilidade química e versatilidade de uso, sendo o Kevlar particularmente resistente à tração, o que possibilita aplicações em coletes à prova de balas e equipamentos de proteção. As fibras inorgânicas, como vidro, carbono e cerâmicas, combinam leveza, rigidez e resistência a altas temperaturas, sendo essenciais na indústria aeronáutica, automobilística e em turbinas.

Os avanços em polímeros, fibras funcionais e processos produtivos têm viabilizado a substituição de materiais tradicionais por compósitos leves e de alta resistência, ampliando de forma significativa a aplicação dos têxteis em setores de alta tecnologia. Entre eles, destacam-se a engenharia civil e ambiental (com o uso de geotêxteis), a medicina, a indústria automotiva, a decoração, o mobiliário e os tecidos funcionais — como os antibacterianos, resistentes ao fogo ou repelentes à água. Nesse contexto, os têxteis inteligentes emergem como uma inovação de grande potencial, pois não apenas incorporam funcionalidades adicionais, mas também são capazes de perceber estímulos externos (químicos, físicos ou biológicos) e responder de maneira ativa e adaptativa. Para isso, integram sensores, atuadores e sistemas condutores, funcionando como uma interface dinâmica entre o ambiente e o usuário.

A combinação de inovação em fibras, materiais avançados e têxteis inteligentes amplia significativamente as aplicações industriais. Segundo o Relatório de Análise de Tamanho, Participação e Tendências do Mercado Têxtil por Matéria-Prima, Produto, Aplicação, Região e Previsões de Segmento (2025-2033), o mercado têxtil global foi estimado em US$ 1,11 bilhão em 2024 e deve alcançar US$ 1,61 bilhão até 2033, com crescimento anual (CAGR)

de 4,2% entre 2025 e 2033. Esse avanço é impulsionado principalmente pela expansão do fast fashion, pelo processo de urbanização acelerado e pelo aumento da renda disponível em economias emergentes, fatores que têm estimulado mudanças significativas nas preferências de consumo, direcionadas a produtos modernos, confortáveis e financeiramente acessíveis. A indústria de vestuário, em constante expansão, tem sido favorecida por inovações tecnológicas aplicadas à fabricação têxtil, pela ampliação do varejo organizado e por políticas governamentais que apoiam parques industriais e incentivam as exportações.

A sustentabilidade surge como vetor estratégico de crescimento, à medida que fibras orgânicas e ecológicas conquistam maior aceitação entre consumidores ambientalmente conscientes. Nesse contexto, observa-se a intensificação da aplicação de têxteis em setores industriais, sobretudo na produção de geotêxteis, têxteis médicos e interiores automotivos, enquanto tecidos funcionais, como antibacterianos, resistentes ao fogo e repelentes à água, têm ampliado sua relevância em áreas críticas como defesa e saúde. Paralelamente, o mercado vem sendo marcado pela ascensão dos têxteis inteligentes, desenvolvidos com sensores e fibras condutivas para monitoramento biométrico, pela crescente adoção de fibras de base biológica e recicladas em sistemas de economia circular e pela consolidação da impressão digital têxtil como alternativa tecnológica capaz de possibilitar a personalização em escala e reduzir o desperdício de água. Nesse mesmo sentido, recursos como blockchain vêm sendo testados para rastreabilidade e transparência de processos, enquanto o lançamento de coleções biodegradáveis e livres de desperdício pelas principais marcas internacionais, aliado à adoção de tecnologias como o tricô 3D, têm permitido ganhos de eficiência produtiva e redução de resíduos.

No segmento específico de tecidos inteligentes, o mercado global foi avaliado em US$ 2,48 bilhões em 2022 e projeta-se que atinja US$ 21,85 bilhões até 2030, correspondendo a uma taxa de crescimento anual de 31,3% entre 2023 e 2030. Esse desempenho é atribuído ao aumento da demanda por tecnologias vestíveis, aos avanços na manufatura têxtil, à expansão de aplicações industriais e militares e ao fortalecimento da utilização em saúde. Em termos regionais, a América do Norte liderou em 2022, respondendo por 48,4% da participação global, enquanto, sob a ótica funcional, os tecidos inteligentes com capaci-

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dade de detecção representaram 37,3% do mercado. O segmento de defesa e militar obteve a maior participação em receitas (28,2%), e os produtos ativos responderam por 42,8% da participação total. Tais tecidos, caracterizados pela integração de sensores, atuadores e fibras condutivas, vêm sendo aplicados em contextos esportivos, médicos, militares e de moda, permitindo a coleta e a análise de dados relacionados a movimento, temperatura, pressão e umidade.

Avanços recentes em pesquisa e desenvolvimento reforçam o dinamismo desse mercado. Em 2023, pesquisadores no Reino Unido e no Canadá desenvolveram tecidos responsivos a estímulos múltiplos, como calor e eletricidade, com aplicações potenciais em realidade virtual, robótica e vestuário térmico inteligente. No mesmo período, universidades da Finlândia e de Cambridge apresentaram soluções em tecidos responsivos à variação de temperatura, com potencial uso em saúde, isolamento térmico e design acústico. Grandes empresas também avançam na adoção de materiais inovadores e sustentáveis, como exemplificado pela parceria entre a Adidas e a Spinnova em 2022, que resultou no lançamento de peças confeccionadas a partir de fibras derivadas de polpa de madeira. Além disso, iniciativas como o sistema Brookdale, desenvolvido pela Microsoft em 2021, têm contribuído para aproximar moda e tecnologia por meio de plataformas de prototipagem para vestíveis inteligentes.

De acordo com o banco de dados do setor têxtil da Grand View Research, a indústria têxtil global, avaliada em cerca de US$ 1,6 trilhão em 2022, apresenta uma configuração fragmentada, porém competitiva, em que empresas buscam diferenciação por meio de tecnologia, design, inovação em produtos e soluções centradas no cliente. Os segmentos de têxteis domésticos, técnicos e de moda apresentam dinâmicas próprias.

Os têxteis domésticos, utilizados em roupas de cama, toalhas e estofados, são dominados por China e Estados Unidos (Figura 1).

Figura 1. Relatório do mercado de consumo de têxteis domésticos

�FONTE� Grand View Research�

Os têxteis técnicos, empregados em setores de construção, transporte, medicina e proteção, vêm crescendo significativamente em mercados industriais como China, Índia, Alemanha e EUA (Figura 2).

Figura 2. Relatório do mercado de consumo de têxteis técnicos

�FONTE� Grand View Research�

Já os têxteis de moda, que em 2022 representaram mais de 51% da receita global do setor, são fortemente influenciados pelo comportamento de consumo impulsivo, pelas redes sociais e pelo dinamismo da Ásia-Pacífico (Figura 3).

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Figura 3. Relatório do mercado de consumo de têxteis de moda

�FONTE� Grand View Research�

Artigo

Segundo a Abit (Associação Brasileira da Indústria Têxtil e de Confecção), após os desafios da pandemia, o setor têxtil no Brasil retomou o crescimento em 2024, com alta de 4,8% na produção têxtil e de 3,9% no vestuário em relação a 2023. No mesmo período, o faturamento chegou a R$ 212,6 bilhões, frente a R$ 203,9 bilhões no ano anterior, reunindo 25,3 mil empresas com mais de cinco funcionários, responsáveis por 1,3 milhão de empregos diretos, R$ 32,9 bilhões em salários e R$ 24,4 bilhões em tributos. Esses números consolidam o Brasil como a quinta maior indústria têxtil do mundo.

Para 2025, a Abit projeta crescimento de 1,2% na cadeia produtiva e aponta otimismo entre os empresários do setor.

Iniciativas como o programa Nova Indústria Brasil (NIB), a Depreciação Acelerada e o Brasil + Produtivo são vistas como estratégicas para sustentar a competitividade e impulsionar novos investimentos.

No Brasil, a Firjan/SENAI atua em um ambiente colaborativo com a indústria. Equipada com laboratórios avançados para o desenvolvimento de protótipos e plantas piloto, sua

missão principal é impulsionar a inovação tecnológica no país.

A área de fibras, dispõe de equipes especializadas em 4 diferentes grandes áreas de atuação: Novos Negócios, Fibras Químicas, Tecnologias Avançadas e Processos Convencionais.

Cada uma dessas áreas é responsável por atribuições únicas que se complementam a fim de otimizar e potencializar o processo de pesquisa e desenvolvimento na área Têxtil.

Em paralelo e consonância com a atuação da Firjan/SENAI, o SENAI CETIQT, também localizado no Rio de Janeiro como unidade do Departamento Nacional do SENAI, é reconhecido como um dos principais centros de formação, pesquisa e desenvolvimento tecnológico do país nos setores têxtil, químico e de confecção.

Assim, a indústria têxtil mundial encontra-se em um momento de transformação, marcado pela convergência entre avanços tecnológicos, sustentabilidade e novas demandas de consumo, no qual centros de pesquisa e inovação como a Firjan SENAI e o SENAI CETIQT desempenham papel estratégico no fortalecimento da competitividade e na inserção do Brasil em cadeias globais de valor.

REDE SENAI – INFRAESTRUTURA E COMPETÊNCIAS Os Institutos SENAI de Inovação e Tecnologia formam uma rede de referência no Brasil, estrategicamente distribuída para atender às necessidades da indústria. Com a inspiração e o apoio de instituições de renome internacional como o Instituto Fraunhofer IPK (na governança e operação) e o MIT (na superação de desafios de inovação), esses institutos se destacam pela pesquisa aplicada e serviços de alto valor agregado.

Equipados com laboratórios avançados para o desenvolvimento de protótipos e plantas piloto, sua missão principal é impulsionar a inovação tecnológica no país. Eles se concentram na etapa pré-competitiva (TRL 3-6), atuando em um ambiente colaborativo para criar e transferir soluções de alta complexidade diretamente para o setor industrial.

Na cidade do Rio de Janeiro, os Institutos de Inovação (ISI) estão situados em Vila Isabel, na Tijuca e no Parque Tecnológico, sendo este último, o que concentra a maior parte dos institutos atualmente.

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O Instituto SENAI de Inovação em Biossintéticos e Fibras concentra seus esforços em uma das áreas mais promissoras da atualidade: a sustentabilidade. Ele pesquisa e desenvolve projetos com foco em matérias-primas de origem natural, artificial ou sintética, contribuindo para a criação de novos materiais e produtos mais sustentáveis.

Suas atividades em química, biotecnologia e materiais fibrosos são essenciais para a transição da indústria rumo a modelos de produção mais verdes e eficientes.

Já o Instituto SENAI de Inovação em Inspeção e Integridade é crucial para garantir a segurança e a longevidade dos ativos industriais. Por meio de pesquisa aplicada em integridade estrutural e de materiais, ele oferece soluções que aprimoram a confiabilidade e o desempenho de equipamentos e infraestruturas. Sua atuação é vital para setores que dependem de alta performance e segurança, como o de petróleo e gás, energia e construção civil.

Ainda na linha da sustentabilidade, o Instituto SENAI de Inovação em Química Verde trabalha para aprimorar processos e produtos industriais, minimizando seu impacto ambiental. Ao focar em química verde, o instituto desenvolve tecnologias que reduzem o uso de substâncias perigosas e promovem a eficiência energética, alinhando o desenvolvimento econômico com a proteção ambiental.

Por sua vez, o Instituto SENAI de Inovação em Sistemas Virtuais atua na vanguarda da Indústria 4.0, com projetos que exploram a digitalização, virtualização e simulação.

Esse instituto capacita as empresas a se adaptarem à era digital, otimizando processos, reduzindo custos e acelerando o ciclo de desenvolvimento de novos produtos por meio de ambientes virtuais e tecnologias de simulação avançadas.

Complementando o trabalho dos institutos SENAI, o Centro de Inovação SESI em Saúde Ocupacional se dedica ao bem-estar e à segurança dos trabalhadores. Com projetos focados em saúde ocupacional, biotecnologia e biologia molecular, o centro desenvolve soluções inovadoras para prevenir doenças e acidentes, garantindo um ambiente de trabalho mais seguro e produtivo. Sua pesquisa é fundamental para aprimorar as condições de saúde e segurança, valorizando o capital humano da indústria.

Em conjunto, esses institutos representam uma rede robusta de conhecimento e inovação, demonstrando um compromisso em solucionar desafios complexos e específicos da indústria brasileira. Eles não apenas realizam pesquisa, mas também promovem a transferência tecnológica, garantindo que as inovações cheguem de forma prática e eficaz ao setor produtivo.

FIRJAN/SENAI – FIBRAS E SUAS COMPETÊNCIAS A reformulação organizacional da plataforma de Fibras alcançou um novo patamar em 2025 com a implementação de equipes especializadas em 4 diferentes grandes áreas de atuação (Novos Negócios, Fibras Químicas, Tecno-

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logias Avançadas e Processos Convencionais). Cada uma dessas áreas é responsável por atribuições únicas que se complementam a fim de otimizar e potencializar o processo de pesquisa e desenvolvimento na área Têxtil.

- Novos Negócios: Esta área é responsável por explorar novas oportunidades e tecnologias no mundo têxtil. Abrange técnicas de simulação têxtil, produção de compósitos e não tecidos, ela se dedica a projetos inovadores, destacando-se especialmente o desenvolvimento 55 de fibrocompósitos e novas estruturas têxteis, do estágio inicial de análise preliminar dos componentes até a produção de protótipos têxteis.

- Fibras Químicas: Esta área possui foco no desenvolvimento de fibras bicomponentes, funcionalizadas e nanocompósitos, sendo composta por uma equipe de especialistas em técnicas como meltspinning, wetspinning e eletrospinning.

Seu compromisso é explorar os limites da ciência têxtil, buscando a criação de fibras com propriedades únicas e avançadas, impulsionando a plataforma de FIBRAS rumo a um futuro de tecnologia e sustentabilidade.

- Tecnologias Avançadas: Nesta área de excelência, o foco está na modificação e funcionalização de superfícies através da exposição do material ao plasma atmosférico, onde ocorrem uma série de interações entre as espécies carregadas presentes no plasma e os átomos da superfície do material. Além do mais, com as técnicas de caracterização térmica avançada, análises morfológicas e análises térmicas é possível caracterizar e aprimorar materiais, permitindo alcançar propriedades superiores nos materiais desenvolvidos. A equipe desta área assegura o máximo desempenho dos produtos, reforçando o compromisso da plataforma de FIBRAS com a inovação e a excelência tecnológica.

- Processos Convencionais: Com expertise em técnicas tradicionais, como fiação, tecelagem, malharia,

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beneficiamento e processos químicos, esta equipe é especialista no desenvolvimento de fios e estruturas têxteis e reciclagem de fios têxteis.

Além disso, os pesquisadores da equipe são empenhados em valorizar a utilização de químicos naturais em seus processos, promovendo a sustentabilidade e o respeito ao meio ambiente. Ao equilibrar tradição e inovação, é possível desempenhar um papel fundamental na preservação de técnicas têxteis essenciais, ao mesmo tempo em que abraça a busca por práticas mais sustentáveis na indústria têxtil. Além dessas áreas de negócios, a Plataforma de Fibras conta com apoio do Laboratório de Caracterização de Materiais, que oferece serviços de caracterização física e mecânica de polímeros, compósitos e tecidos técnicos, promovendo inovação e qualidade no desenvolvimento de materiais para diversos segmentos industriais.

SENAI CETIQT – INFRAESTRUTURA E COMPETÊNCIAS. O SENAI CETIQT consolidou-se como um centro estratégico que integra Educação Profissional, Serviços Tecnológicos e Consultorias Estratégicas, atuando de forma transversal na competitividade e sustentabilidade das empresas que compõem as cadeias produtivas têxteis e de confecção. Sua trajetória combina tradição acadêmica, infraestrutura laboratorial de ponta e uma atuação conectada às demandas industriais, posicionando a instituição como referência nacional e internacional em ciência aplicada às fibras, polímeros e têxteis técnicos.

Educação Profissional A Faculdade SENAI CETIQT e seus programas de educação profissional oferecem formação em todos os níveis — técnico, cursos in company, graduação, pós-graduação e extensão. Reconhecida com a nota máxima (5) pelo MEC, a instituição também tem seus cursos de Engenharia Química e Design de Moda avaliados com nota 5, consolidando-se entre os melhores do país nessas áreas.

Com destaque nacional, alia ensino de excelência, vivência prática em laboratórios de ponta e conexão direta com a indústria, preparando profissionais para os desafios atuais e futuros do setor, ao mesmo tempo em que contribui para o fortalecimento da competitividade da indústria brasileira.

Soluções Técnicas e Estratégicas O SENAI CETIQT reúne em seu Instituto de Tecnologia Têxtil e de Confecção um dos mais modernos complexos laboratoriais do país, habilitado a realizar mais de 300

tipos de ensaios metrológicos em áreas físico-têxteis, químicas, microbiológicas, de toxicidade, flamabilidade, calibração e colorimetria. Essa infraestrutura garante suporte técnico a diversos setores — como têxtil, confecção, saúde, cosméticos, defesa e segurança — assegurando qualidade, conformidade regulatória e inovação em materiais.

Além dos serviços tecnológicos, o CETIQT desenvolve consultorias especializadas em temas estratégicos para a indústria, com foco em eficiência e qualidade de processos, produtividade no chão de fábrica, aceleração de negócios de moda, processos têxteis e desenvolvimento regional. Essas soluções permitem que empresas de diferentes portes modernizem seus processos, ampliem sua competitividade e se posicionem de forma sustentável no mercado nacional e internacional.

A instituição também atua em projetos estruturantes de grande impacto, fortalecendo empresas, territórios e cadeias produtivas. Entre eles, destacam-se: • Gestão da sustentabilidade e economia circular, com metodologias de diagnóstico, indicadores e práticas ESG; • Normalização e desenvolvimento de produtos, incluindo uniformes funcionais e têxteis técnicos para Forças Armadas, órgãos de segurança e agências reguladoras; • Inteligência de mercado e estudos prospectivos, orientando estratégias de inovação e competitividade; • Projetos de desenvolvimento territorial, que apoiam arranjos produtivos locais e promovem a diversificação econômica por meio da moda e da confecção.

Observatório O Observatório é uma das iniciativas de vanguarda do CETIQT. Ele mapeia tendências, indicadores e mudanças regulatórias — especialmente em sustentabilidade —, apoiando a indústria com informações estratégicas para o planejamento de médio e longo prazo. Em parceria com a ABIT, desenvolve um sistema de monitoramento de práticas e desafios socioambientais do setor, posicionando a indústria nacional como protagonista em debates regulatórios, tanto no Brasil quanto em cenários internacionais.

Defesa e Segurança O SENAI CETIQT é homologado como Empresa Estratégica de Defesa (EED) e desenvolvedor de Produtos Estratégicos de Defesa (PED), sendo parte integrante da Base Industrial de Defesa (BID). Esse reconhecimento confere peso institucional à sua atuação e evidencia sua capacidade de desenvolver soluções críticas em proteção individual, uniformes funcionais e têxteis técnicos volta-

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dos à segurança e soberania nacional.

Combinando tradição e inovação, o SENAI CETIQT reafirma seu papel em apoio às demandas da indústria brasileira e na projeção de futuro. Ao integrar formação de profissionais, inteligência estratégica, soluções tecnológicas e atuação na área de defesa, a instituição contribui de forma decisiva para a competitividade do país, ajudando empresas e pessoas a enfrentarem os desafios de um futuro cada vez mais sustentável, seguro e inovador.

APLICAÇÃO DE GRAFENO EM FIBRAS Fibras Condutoras Entre 2018 e 2020, o SENAI ISI B&F, em parceria com o Instituto de Macromoléculas da UFRJ, desenvolveu o projeto “Produção em escala piloto de fibras têxteis condutoras de Polipropileno/Nanoplaquetas de Grafeno para aplicações em tecidos inteligentes”.

O estudo comprovou a viabilidade do processo de fiação por fusão (melt spinning) para a produção de fios e tecidos contendo até 1% (p/p) de grafeno. A incorporação do nanomaterial resultou em um aumento significativo da condutividade elétrica das fibras, atingindo novas ordens de grandeza (de 10-¹² para 10-⁶ S/cm) quando comparadas ao polipropileno puro. Além disso, os tecidos produzidos com fibras PP/GnP apresentaram maior hidrofobicidade e excelente desempenho como bloqueadores de radiação UV. Fibras antivirais Entre 2020 e 2022, o SENAI ISI B&F, em parceria com a Braskem e com a EMBRAPII, desenvolveu o projeto “Tecidos funcionalizados com grafeno para uso hospitalar com propriedade antiviral” Neste estudo foram preparados multifilamentos de polipropileno (PP) e óxido de grafeno (GO) pela técnica de melt spinning. A formulação contendo 0,1% (p/p) de GO apresentou uma inibição de 78,6% para o vírus SARS-CoV-2.

Fibras estruturais Entre 2023 e 2025, o SENAI ISI B&F, em parceria com a Petrobras, CTnano e EMBRAPII, desenvolveu o projeto

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“Materiais nanoestruturados a partir de polímeros e nano materiais de carbono”.

Neste estudo, foram produzidos multifilamentos de poliéster reforçados com cargas carbônicas. As fibras obtidas apresentaram um aumento de aproximadamente 90% na tenacidade em relação ao poliéster puro, evidenciando elevado potencial quando aplicadas como fibras de reforço estrutural em grades de piso.

Os resultados alcançados foram comparáveis aos observados em compósitos preparados com fibras inorgânicas, demonstrando a viabilidade do uso dessas fibras como alternativa leve e eficiente em aplicações de engenharia Esses resultados reforçam o potencial dos nanocompósitos à base de grafeno para o desenvolvimento de fibras funcionais e inteligentes, capazes de impulsionar avanços nas áreas de saúde, construção civil e alta tecnologia.

24 e 25 Março de 2026

4º Congresso

PROCESSOS TÉRMICOS Hotel Nacional INN Campinas/SP/Brazil Av. Benedito de Campos nº 35 Jardim do Trevo

Seminários presenciais apresentados simultaneamente em salas distintas

12º Processos de Tratamento Térmico 5º Tratamento Térmico a Vácuo 11º Manutenção e Segurança de Fornos 5º Aquecimento por Indução 4º Fusão por Indução 4º Metalurgia do Pó 4º Recobrimento Industrial e Decorativo Realização:

Revista Oficial:

Aquecimento

Midia Oficial:

Industrial

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