Física,Química,Matemática(Atividades para os Alunos)

segunda-feira, 1 de junho de 2020

Velozes raios de Sol



Luiz Guilherme Duarte
Os projetistas do carro solar queriam ganhar uma corrida, mas conquistaram um prêmio maior: provaram que o automóvel movido a energia limpa não é um sonho de todo impossível.

Foi dada a partida para mais um grande prêmio automobilístico. Mas desta vez não se ouve o ronco atordoante dos motores nem se vê fumaça no ar, como em qualquer corrida do gênero. Na verdade, os veículos concorrentes não têm cilindros e pistões, nem mesmo escapamentos, já que não queimam combustível — são movidos a energia solar. Trata-se da Grande Prova Mundial do Sol, realizada em 1987 na então recém- pavimentada rodovia Stuart, que atravessa o continente australiano de mar a mar. Da cidade de Darwin, na costa norte, os 25 carros vindos de sete países — Austrália, Dinamarca, Alemanha Ocidental, Japão, Paquistão, Suíça e Estados Unidos — partiram sob o sol intenso do deserto para percorrer os 3 200 quilômetros que levam até Adelaide, na costa sul. O vencedor da competição foi uma idéia: a de que o carro tal qual existe há quase um século, baseado na combustão poluente de matéria fóssil, talvez possa um dia ceder passagem a modelos movidos a energia limpa. Para Hans Tholstrup, um aventureiro australiano defensor das chamadas fontes de energias alternativas, era a realização de um antigo sonho. Em 1983, ele já tinha sido um dos primeiros a construir e dirigir um carro solar, percorrendo os 4 mil quilômetros que separam as cidades de Perth e Sydney. No rastro da publicidade em torno de seu feito, resolveu convocar os maiores fabricantes de automóveis do mundo para uma grande corrida de veículos solares, certo de que isto levaria à pesquisa e desenvolvimento desse tipo de tecnologia.
Os resultados foram melhores do que ele poderia esperar, pois entre os concorrentes estava um superprojeto da multinacional americana General Motors (GM): o Sunraycer — um jogo de palavras que se poderia traduzir livremente por raio de sol corredor (Sun-ray-racer). Em cinco dias e meio de corrida, à velocidade média de 80 quilômetros durante o dia (a ausência de Sol durante a noite obrigava todos a parar), a "barata voadora", como o carro da GM ficou conhecido devido à carapaça de coletores solares, cruzou a linha de chegada em primeiro lugar, seguido muito de longe pelo protótipo.australiano Ford Model-S, com um dia inteiro de diferença. Ao todo, catorze carros completaram a prova, o último deles um mês depois da largada. Todos ganharam o mérito de colaborar para a pesquisa séria de veículos não poluentes, em particular daqueles movidos por baterias, considerados pelos engenheiros especializados como ideais para o transporte urbano. Mas coube unicamente ao Sunraycer demonstrar que os carros solares podem alcançar uma velocidade respeitável — o máximo atingido foi 112 quilômetros por hora — com quantidades de energia surpreendentemente pequenas. Para atravessar a Austrália de cima a baixo, ele consumiu energia solar equivalente a menos de 20 litros de gasolina. Como boa parte da corrida estava prevista para uma autoestrada. as poucas regras estipulavam apenas os limites para o tamanho dos carros, que deveriam ainda obedecer às leis de tráfego locais, apresentando luzes de freio, indicadores de mudança de direção e espelhos retrovisores.
“Essa liberdade de criação nos permitiu imaginar as mais diversas configurações", conta um de seus criadores, o americano Paul MacCready, engenheiro mecânico e professor universitário, famoso anteriormente por inventar a bicicleta voadora que atravessou o canal da Mancha, entre a Inglaterra e a França, em 1977. "E, por sinal, a maior parte dos engenhos que imaginamos acabou sendo construída por outros concorrentes", orgulha-se. Além de uma aerodinâmica que conquistou os especialistas, a forma em lágrima do Sunraycer revelou-se também bastante moderna e esportiva em suma, algo que o famoso agente 007, certamente pilotaria numa de suas aventuras.
Dos primeiros testes no túnel de vento com um modelo em escala até o protótipo real, fabricado em menos de cinco meses, os engenheiros capricharam no acabamento, incluindo uma tela que substitui o espelho retrovisor convencional, com imagens captadas por fibras ópticas na traseira do carro, e sinalizadores de direção embutidos em pequenas asas estabilizadoras no alto do capô. A parte do teto sobre o motorista foi chapada em ouro, o que garante um reflexo de até 90 por cento da luz, impedindo assim que também o piloto acabasse recebendo os raios do Sol. Para criar um veículo tão notável, entretanto, as limitações técnicas mostraram-se bem maiores que as impostas pelos organizadores da corrida. Os engenheiros da GM tiveram de extrair o máximo desempenho de cada sistema do carro que, afinal, só contaria com o escasso rendimento energético de suas células solares.
Para se ter uma idéia do problema enfrentado, basta dizer que as células fotovoltaicas de silício, comumente usadas nos satélites de comunicação, convertem em eletricidade útil algo como 10 por cento da luz solar que recebem. E o que é pior: as curvas e pregas da carroceria do carro reduziam em mais de um décimo o rendimento das células solares. Quanto maior fosse o veículo, maior seria também sua área exposta ao sol; logo, maior seria a energia captada, como nas usinas movidas a energia solar. Mas como não teria sentido desenhar um carro gigantesco, a saída deveria ser procurada em outra parte. Assim, para compensar a falta de energia, apostaram-se todas as fichas na aerodinâmica, o que acabou por garantir ao Sunraycer o mais baixo coeficiente de resistência ao ar (0,125) jamais obtido por um veículo terrestre. Os coeficientes da maioria dos carros de hoje são pelo menos o dobro. Além disso, os engenheiros substituíram as células solares comuns por outras de arsenieto de gálio, que liberam de 20 a 30 por cento  mais energia para a mesma quantidade de luz.
No total, foram 9500 células, captando uma energia de até 1 550 watts ao meio-dia — o suficiente para acender quase 26 lâmpadas comuns. Na verdade, as grandes preocupações com a forma do veículo se justificavam não só pelo desempenho que dele se esperava, mas também pelo fator segurança. O protótipo precisava provar que poderia suportar os ventos fortes do deserto australiano, além do tráfego dos chamados "trens do asfalto", as enormes carretas de 150 toneladas e quase 60 metros de comprimento que circulam a mais de 110 quilômetros por hora em todo o trajeto da rodovia. Um desses pesados caminhões tipicamente australianos poderia até fazer voar longe o pequeno e leve Sunraycer, tão vulnerável nos seus 6 metros de comprimento por 2 de largura e 1 de altura.
De fato, nada é muito pesado no raio de sol corredor, a começar pela carroceria feita com um sanduíche de dois materiais plásticos leves e resistentes: o kevlar, utilizado em coletes à prova de balas e o nomex, caracterizado pela forma de colméia. O sanduíche recobre um esqueleto de tubos de alumínio — parecido com os empregados em carros de corrida comuns para proteger o piloto—que pesa apenas 7 quilos e, no entanto, suporta todo o peso do resto do carro e do passageiro: mais de 270 quilos no total. Pesando a metade de um fusca, ainda menor que ele, o Sunraycer conseguiu dispensar pneus mais grossos, bastando aqueles usados em bicicletas, cuja pressão de quase 7 mil gramas por centímetro quadrado é capaz de garantir a aderência do veículo ao solo sem aumentar o atrito
Para um determinado peso, os pneus de bicicleta têm cerca de um terço do atrito apresentado pelos pneus de automóveis e metade daquele dos pneus de motocicletas. O coração de um carro a sol é sua bateria, que armazena a energia solar, a qual nem sempre está disponível e aí apareceram mais desafios para a equipe da GM, pois as baterias não evoluíram praticamente nada desde sua concepção, há quase um século. A solução encontrada foi utilizar as caras baterias de prata-zinco, cuja capacidade de estocagem é de 3 quilowatts-hora e pesam apenas 30 quilos. As melhores baterias de ácidos, capazes de estocar a mesma quantidade de energia, pesariam quatro vezes mais.
A maior dificuldade é que esse tipo de bateria pode ser danificada se descarregada totalmente e não há um meio fácil e confiável de medir o nível de suas cargas. Para aproveitar a carga que conseguiu ser salva,  o motor adequado, por sua vez, precisaria ser simples, com o mínimo de eixos e engrenagens que dissipassem a energia. Os técnicos, então, criaram o motor magnequench, com apenas 5 quilos, que fornece ao Sunraycer em média 1 cavalo de potência, ainda que em movimento possa chegar a 10, em curtas acelerações. Produzido de acordo com uma tecnologia totalmente nova, esse poderoso tipo de motor com ímãs permanentes é feito de um composto de neodímio, aço e boro, que é temperado rapidamente segundo processo desenvolvido na GM.
Toda a força do motor é transmitida diretamente ao eixo traseiro, sem engrenagens intermediárias ou câmbio de transmissão; como só há uma roda atrás, também não existe diferencial (o mecanismo que faz algumas rodas girarem mais depressa que outras nas curvas). Isso significa que o motor perde ainda menos energia para o movimento do eixo. A quantidade de eletricidade vinda das baterias é regulada por um sistema eletrônico baseado no controle de uma ponte feita de materiais semicondutores, cuja eficiência é da ordem de 98 por cento. Sobrando, assim, uma única parte móvel em todo o sistema de tração, a maior parte da freada pode ser feita pelo próprio motor, que reaproveita a energia utilizada. Durante esse processo, o tráfego nas pontes se faz no sentido inverso, recarregando as baterias com até metade do esforço gasto. O motor, portanto, pára junto com o carro. Todas essas características fizeram do Sunraycer um vencedor de múltiplas competições — por uma forma aerodinâmica perfeita, por materiais leves e resistentes, sistemas eletrônicos e mecânicos de alto desempenho etc. Mesmo assim, ainda parece impensável utilizar a radiação solar como fonte de energia para automóveis comuns. Aumentam, entretanto, as esperanças no avanço dos carros elétricos.
A própria GM apresentou no Salão do Automóvel de Los Angeles do ano passado um protótipo de carro elétrico denominado Impact, capaz de percorrer 200 quilômetros sem recarregar as baterias, à média de 90 quilômetros por hora e aceleração até 160. Assim, oitenta anos depois de um breve surto, quando o número de carros elétricos chegou até a superar o de veículos a gasolina, a explosão da crise ambiental parece criar uma forte pressão pela sua volta. "O motor elétrico é realmente limpo, sendo ideal e viável para o tráfego urbano", defende Gilmar Barreto, engenheiro elétrico da Universidade de Campinas, que circula em uma Kombi que ele adaptou para essa energia.
Segundo ele, um carro de passeio particular costuma rodar uma média de 32 quilômetros por dia dentro das cidades, um padrão de uso que não é incompatível com um veículo elétrico. Em 1985 diversas fábricas holandesas já anunciavam modelos de carros com painéis solares de pouco mais de 1 metro quadrado, com uma autonomia de até 40 quilômetros. No ano seguinte, uma estimativa indicava que 140 mil veículos nos Estados Unidos poderiam ser convertidos a motores elétricos, considerando-se que as baterias de ácido em uso garantiriam um alcance de 100 quilômetros por dia. No Brasil, uma dupla de engenheiros está construindo um carro a sol por eles projetado.
Mas contra essa esperança ainda pesa um impedimento decisivo: a capacidade de estocar energia de uma bateria convencional é irrisória comparada a um combustível fóssil. Um motor comum poderia retirar da gasolina energia suficiente para carregar seu peso inicial a 1 600 quilômetros de distância, enquanto as melhores baterias de ácidos fornecem energia para movimentar seu próprio peso menos de 16 quilômetros, ou seja, rendem cem vezes menos que a gasolina. Até que essa proporção se altere, a energia da vida, aquela que vem do Sol, não conseguirá desalojar do pódio a energia do progresso industrial, que vem dos combustíveis fósseis poluentes.

A boa luz do deserto
A maior dificuldade dos engenheiros da General Motors ao desenvolver um veículo solar certamente foi a limitada área destinada às células fotovoltaicas, que captam a energia dos raios do Sol e a transformam em eletricidade. Afinal, por melhores que sejam, as células só podem aproveitar os raios solares que recebem: 500 watts por metro quadrado nas regiões tropicais. Mas, quando espaço não é problema, a energia solar tem condições de competir em termos de preço com usinas convencionais a óleo e a carvão. É o caso da usina solar SEGS VIII, em operação desde o início do ano no deserto de Mojave, na Califórnia. Considerada a maior do mundo, gera 80 megawatts (milhões de watts) de eletricidade — o suficiente para abastecer mais de 115 mil casas  ao custo de centavos de dólar por quilowatt-hora. Até 1994, a empresa americana Luz responsável pelo projeto, espera que a usina atenda a mais de 1 milhão de pessoas, quase a população de Brasília.
Para centros industrializados como São Paulo, entretanto, a energia solar pode não ser a melhor resposta. "Se considerarmos um consumo médio de 10 mil megawatts para toda a cidade, seria preciso espalhar células numa área de 20 mil quilômetros quadrados", calcula José Roberto Moreira, diretor do Departamento de Energia da Universidade de São Paulo. Trata-se de uma área praticamente igual à da própria cidade. Embora um projeto desses seja claramente inviável para uma metrópole da extensão de São Paulo, não seria necessariamente um absurdo no caso de cidades menores. "As grandes barragens das hidrelétricas alagam porções maiores de terra", lembra Moreira.

O solar móvel brasileiro
Um dia os pilotos brasileiros poderão vencer grandes prêmios sem causar nenhuma poluição ao meio ambiente. Está sendo construído no país um carro solar capaz de competir em corridas como a da Austrália e, quem sabe, tornar-se uma opção limpa e viável para o motorista urbano. É o chamado solar móvel Brasil Sol, projetado por Anne Corianna Gottberg, professora de Engenharia Elétrica da Universidade de Campinas e por seu aluno Augusto Cesar Redolfi. O empreendimento começou em 1987, inspirado num grande circuito turístico realizado por veículos solares na Suíça dois anos antes.
Desde então, o carro tomou forma no papel, recebendo algumas doações, como dois motores de 0,5 HP que deverão ser acoplados diretamente às rodas traseiras, baterias de chumbo ácido e níquel-cádmio, e ainda células solares de silício capazes de gerar até 35 watts de energia. "Nossa luta agora é para conseguir mais patrocinadores e fabricar um chassi de alumínio e a carroceria, em forma de gota, em fibra de vidro", descreve Augusto. O custo do protótipo, que poderia estar pronto em menos de um ano, seria igual ao de um Monza de luxo. O solar móvel alcançaria um máximo de 100 quilômetros por hora.

Revista Super Interessante n° 033

Rastreamento via satélite ajuda caminhoneiro



Começa a ser implantado nos EUA e na França um projeto que equipa com terminais especiais os caminhões que transportam cargas perigosas, para que possam ser vigiados por satélites.
Um clássico filme francês de 1953, O salário do medo, conta a odisséia de dois caminhoneiros que transportam uma explosiva carga de nitroglicerina pelas estradas de um imaginário país da América Central. Um filme desses, no futuro, poderá ter cenas extraterrestres - e nem por isso ser ficção científica. É que começa a ser implantado nos Estados Unidos e na França um projeto de equipar com terminais especiais os caminhões que transitam cargas perigosas, como materiais radioativos, para que possam ser vigiados,  quilômetro após quilômetro, por satélites semelhantes aos que localizam incêndios na floresta amazônica. Assim, a qualquer momento, as empresas transportadoras e as polícias rodoviárias não só ficariam sabendo a quantas andam veículos e cargas, como também alertariam os motoristas sobre quaisquer problemas no caminho, de modo a evitar acidentes de percurso.

Revista Super Interessante n° 033

A vitoriosa trama dos polímeros



Pesquisadores descem a 6 000 metros de profundidade no Oceano Pacífico, nas proximidades do Japão, e encontram animais e plantas desconhecidos do homem, além de uma descoberta geológica importante: um redemoinho de água e terra que parece infiltrar-se subsolo adentro.
Na tarde do dia 23 de abril do ano passado, milhares de pessoas vibravam com os carros de Fórmula 1 que corriam pelo Grande Prêmio de San Marino, numa das menores e mais antigas repúblicas do mundo, encravada nos montes Apeninos da Itália. De repente a vibração do público se transformou em sobressalto. O piloto austríaco Gerhard Berger perdeu o controle de sua Ferrari numa suave curva para a esquerda e bateu no muro de concreto armado, a 270 quilômetros por hora. O bólido vermelho capotou por uns 100 metros e em seguida começou a queimar. Enquanto as chamas cresciam, o público engolia em seco, temendo que Berger estivesse sendo consumido pelo fogo. Depois que os bombeiros extinguiram o incêndio e retiraram o piloto do carro, viu-se que ele sobreviveu quase ileso.
Sua vida esteve literalmente por um fio, isto é, por uma fibra chamada Nomex ou Clevyl, conforme o fabricante, que tem excepcional resistência ao fogo e com a qual se faz o tecido dos macacões que os pilotos vestem. Tecidos leves e muito resistentes como este, confeccionado com uma fibra sintética criada em 1967 pela  multinacional americana Du Pont, são o produto acabado de uma tecnologia relativamente jovem, a Engenharia Química, que nasceu no final do século passado, foi descoberta pela indústria têxtil logo em seguida e já proporcionou uma variedade de artigos definitivamente incorporados à vida moderna, a começar do náilon. Esta nova geração de fibras parece representar o limite das possibilidades atuais do setor—depois de um percurso e tanto.
Na Antiguidade, com efeito, o homem só tinha nos pêlos de animais, como a lã da ovelha, e nas fibras vegetais, como o algodão, a fonte de matérias-primas para a confecção de roupas.
Depois, os chineses exploraram a fibra firme e ao mesmo tempo suave que o bicho-da-seda produz e com a qual constrói seu casulo. Desde então, até os tempos modernos, ficou sem resposta a questão de como reproduzir e melhorar as tramas naturais. Todas as fibras que existem na natureza são feitas de longas cadeias de moléculas alinhadas no sentido do comprimento — os polímeros. A celulose, por exemplo, é um polímero composto de milhares de moléculas de açúcar.
No início dos anos 20 alguns cientistas começaram a estudar essas cadeias de moléculas, descobrindo as propriedades que as mantêm tão unidas. A conclusão foi imediata: é possível criar fibras sintéticas, bastando juntar em sequência as moléculas certas, uma após a outra. "Os primeiros pesquisadores das fibras começaram a manipular as moléculas da celulose como se fossem contas coloridas, unidas por um cordão para fazer um colar ao gosto do freguês", lembra o professor Atílio Vanin, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo. Foi assim que em 1922 se criou o rayon, uma seda artificial à base de celulose. Essas primeiras vitórias levaram à produção de fibras completamente isentas de produtos naturais.
A mais conhecida delas, o náilon (poliamida), foi descoberta pelo químico W. H. Carothers, nos Estados Unidos, em 1934. O produto revolucionou a indústria têxtil porque pela primeira vez reunia propriedades tão distintas como elasticidade e resistência, suavidade ao tato e secagem quase instantânea. Qualquer fibra é formada por outras inumeráveis fibras microscópicas. Mas nem sempre elas estão alinhadas. Na maioria das fibras naturais o emaranhado é irregular. Por isso não são muito fortes. Só quando as moléculas estão bem alinhadas é que se pode explorar ao máximo a força física que as mantém unidas. Nas fibras sintéticas, este fator de resistência pode ser controlado.
Depois de trabalhar com polímeros feitos de moléculas de fibras naturais, os cientistas descobriram que os hidrocarbonetos, extraídos do petróleo, são mais fáceis de manipular—e bem mais baratos. Destes, os mais simples são o etileno e o propileno, nos quais a coesão entre as moléculas é quebrada com calor. Unindo 10 mil moléculas de etileno se obtém um polímero chamado polietileno. Da mesma forma que de 50 mil a 200 mil moléculas de propileno formam o polipropileno. "A configuração dessas cadeias moleculares determina as propriedades dos polímeros", explica Rudy Pariser, que foi diretor de pesquisa da Du Pont americana.
Polímeros do tipo do polietileno formam, como dizem os químicos, uma massa cristalina, translúcida e termo- plástica, isto é, quando aquecidos adquirem a forma pastosa. Esta é transformada em fios espremendo-a através de uma fiandeira — uma máquina muito parecida com a que se faz macarrão. Quando o fio sai pelos orifícios da fiandeira, ainda é um amontoado desordenado de filamentos moleculares, a exemplo das fibras naturais. "Para obter uma fibra resistente é preciso estirá-la, porque só assim o emaranhado se converte em uma estrutura quase cristalina", explica Ulrich Schwair, diretor de produção da Hoechst do Brasil. A maior parte dos tecidos no mercado é formada por uma mescla de fibras naturais e sintéticas. O que favorece a criação de dois tipos básicos de estruturas: amorfas e soltas, de um lado, e cristalinas e fortes, de outro. A combinação entre ambas dá ao tecido a resistência e a elasticidade desejadas.
"Conforto é a meta dos laboratórios de pesquisa das grandes indústrias de fiação", informa o químico Jean Alfred Eisenzimmer, da Rhodia, em São Paulo. Desde que foram recrutados pelas indústrias, os engenheiros químicos têm buscado um fio sintético que seja tão macio como o algodão e a lã, mas que os supere em matéria de resistência, absorção de umidade e custo. Uma das melhores novidades é um fio sintético mais fino que uma fibra de algodão. Conhecido pelo nome de Trevira micronesse, está sendo lançado na Europa pela multinacional alemã Hoechst, que deve lançar fios de microfilamentos no mercado brasileiro a partir deste mês de junho. O polímero do micronesse é o poliéster, cujas moléculas são formadas por anéis de benzol, um hidrocarboneto hexagonal, alinhados com átomos de carbono.
Para se ter uma idéia de como reage a estrutura dessa cadeia, imagine-se uma roda de crianças que se dão as mãos e não querem se soltar. "É uma união que se fortalece quando se tenta rompê-la", ressalta Rex Delker, gerente do departamento de desenvolvimento da Hoechst do Brasil. O mesmo acontece quando se estica a fibra de poliéster e os anéis de benzol se juntam entre si. Quando as moléculas estão a 10 mícrons (milésimos de milímetro) umas das outras, as forças laterais de coesão entre elas alcançam seu ponto máximo — da mesma forma que, ao se tentar abrir a roda das crianças, elas se agarram com mais força, trocando as mãos pelos braços. Esse é o motivo pelo qual o poliéster não enruga.
Apenas 2 quilos de pasta de poliéster produzem um filamento que poderia dar a volta no planeta. Basta observar a medida técnica usada pelas indústrias, o decitex: 75/30 decitex, por exemplo, significa que com 75 gramas de pasta de poliéster se produzem 10 mil metros de um fio composto com a união de 30 fibras microscópicas. O micronesse pode alcançar a medida de 75/128 decitex.
Uma tecelagem com esse fio, numa trama que lembra a da palha num artefato de junco, produz uma superfície cujos poros são 50 vezes menores que o diâmetro de um fio de cabelo, ainda assim o suficiente para a passagem de uma molécula de suor em forma de vapor.
"Daqui para a frente, os laboratórios de pesquisa dificilmente criarão um novo polímero", prevê Antonio Buriola, gerente de fibras importadas da Du Pont do Brasil. "As inovações acontecerão na tecnologia que vai aperfeiçoar o uso dos polímeros já existentes." Uma prova de que isso já está acontecendo é o Tyvek, que combina as melhores qualidades da película plástica, do material têxtil e do papel. Na verdade, o Tyvek é um não-tecido, feito de milhões de minúsculas fibras de polietileno prensadas da mesma forma que as fibras de celulose das quais se origina o papel. Sua superfície, portanto, filtra mais de 99 por cento das partículas maiores de 0.5 mícron, sendo uma excelente proteção contra a passagem de pós químicos, como chumbo, fibra de vidro ou amianto. Roupas feitas com esse material já são usadas por empregados de usinas nucleares ou pessoas que manipulam produtos tóxicos em geral. Outra possibilidade é utilizar como matéria-prima o Teflon, o mesmo material antiaderente das frigideiras. Esse hidrato de fluorcarbono é resistente ao calor, ao ácido e à ruptura, tanto que se pode compará-lo a um metal nobre como a platina. Suas propriedades resultam da força extra que o flúor dá às cadeias de carbono. Ele é laminado até se conseguir uma membrana de centésimos de milímetro de espessura. Mesmo possuindo 1,4 milhão de poros em cada milímetro quadrado, preenchidos por ar, é mais estável que o aço.
Um teste demonstrou que um tecido de Teflon é capaz de sustentar uma coluna de água de até 80 metros de altura, sem que escape uma gota sequer. Como os jardineiros que melhoram as rosas realizando enxertos com talos de distintas espécies, também os engenheiros químicos podem combinar diferentes matérias-primas. Com um aparelho laser de alta energia, por exemplo, soldam outras cadeias moleculares nos pontos de união das moléculas dos polímeros, ampliando as propriedades dos materiais compostos dessa forma. O polímero adquire uma configuração que se pode comparar à espinha de um peixe: a coluna dorsal é a fibra principal, enquanto as espinhas laterais são as substâncias acrescentadas. Estas podem ser até mesmo essências aromáticas, se se quiser que o tecido tenha sempre, digamos, um frescor de lavanda. A próxima grande inovação no uso das fibras sintéticas para vestuário sairá dos laboratórios da Secretaria da Agricultura dos Estados Unidos. Trabalhando com substâncias politérmicas—muito sensíveis a pequenas mudanças de temperatura—, seus técnicos impregnaram um tecido comum de poliéster com um composto chamado polietilenglicol. A mistura alcança um ponto próximo ao da fusão quando absorve calor superior a 20 graus Celsius, o que num tecido acarreta uma expansão na malha dos fios. Mas, quando é posta a uma temperatura abaixo de 20 graus, a mistura se solidifica e emite o calor que antes havia absorvido, isto é, a malha se contrai e aquece o corpo de quem a está vestindo. Impregnada com essa substância, portanto, uma camiseta pode se converter em uma peça de vestuário apropriada a qualquer temperatura.
Como segurança também é conforto, os engenheiros químicos preocupados com a resistência dos tecidos buscaram um fio sintético que suportasse também o fogo. A roupa que salvou a vida do piloto Gerhard Berger é feita de uma poliamida aromática que a Du Pont vende como Nomex e a Rhodia como Clevyl. Um tipo diferente de polímero é o polibenzimidazol, ou PBI. Quando se põe fogo num tecido como esse, a quantidade de nitrogênio liberada inibe a ação das chamas, evitando que elas se propaguem. Um tecido antifogo ainda mais revolucionário é o Trevira CS, que a Hoechst acaba de lançar. É feito com um polímero fosforado, que atua como um escudo contra o calor. O fósforo reage ao fogo absorvendo o oxigênio, sem o qual não existe combustão.
Mas as vantagens dessas fibras resistentes ao fogo não se destinam apenas ao corpo humano. Atualmente são feitos com elas tecidos para forrar móveis de hotéis, escolas, escritórios e até objetos de uso de bebês — medida de segurança obrigatória nos Estados Unidos no Japão e em alguns países da Europa. Seu emprego em aviões já mostrou o que vale. A 31 de agosto de 1988, um Boeing 727 da empresa americana Delta caiu em Dallas. Embora um incêndio tenha consumido boa parte do avião, os passageiros sobreviveram graças aos novos tecidos usados na forração dos assentos, que retardaram a ação do fogo, dando tempo para que as pessoas pudessem escapar.
Não obstante a busca das indústrias químicas e têxteis por um tipo de tecido que funcione cada vez melhor de acordo com as necessidades de quem o vista, tudo indica que o próximo passo marcante nesse campo será a fabricação de uma roupa biodegradável. "Todos os fios sintéticos são resistentes a traças, bem como a outros parasitos, ao contrário das fibras naturais", lembra Delker, da Hoechst do Brasil. "É por ai que a Biotecnologia vai fazer sua entrada no setor." Espera-se que em futuro bem próximo seja possível confeccionar um tecido que, ao ser descartado, sofra com o tempo um processo natural de destruição, ou uma biodegradação, como acontece com as fibras naturais. Então, quem começou copiando a natureza, como a Engenharia Química, terá superado seu modelo ao imitá-la no que tem de melhor.

Vestindo a terra sob medida
Uma das mais recentes aplicações das fibras sintéticas são os chamados geotecidos. Feitos de polímeros muito resistentes, como o poliéster, são usados para diversos fins. Na agricultura, servem para evitar a erosão, deixando passar a água enquanto seguram a terra. Na construção civil, mantêm no lugar morros e barrancos, evitando que caiam sobre estradas e pontes. Em algumas ferrovias na Europa foram colocados logo abaixo dos trilhos para amortecer o ruído e impedir deslizamentos. Os habitantes da ilha espanhola de Tenerife, na costa noroeste da África, foram beneficiados por uma especial ousadia: um forte tecido de poliéster impermeabilizante foi usado para revestir o interior de um vulcão extinto, transformando-o numa supercaixa ;água, abastecida constantemente pelas chuvas.

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