{"id":1066,"date":"2013-02-28T09:51:03","date_gmt":"2013-02-28T12:51:03","guid":{"rendered":"http:\/\/sbpmat.org.br\/?p=1066"},"modified":"2013-02-28T11:56:01","modified_gmt":"2013-02-28T14:56:01","slug":"entrevista-sobre-materiais-biomimeticos-com-o-engenheiro-e-cientista-de-materiais-brasileiro-andre-studart","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/entrevista-sobre-materiais-biomimeticos-com-o-engenheiro-e-cientista-de-materiais-brasileiro-andre-studart\/","title":{"rendered":"Entrevista sobre materiais biomim\u00e9ticos com o engenheiro e cientista de Materiais brasileiro Andr\u00e9 Studart."},"content":{"rendered":"

Ossos, dentes e conchas marinhas podem ser considerados exemplos de materiais complexos desenvolvidos pela natureza e seu principal parceiro, o tempo. Como resultado de muit\u00edssimos anos de evolu\u00e7\u00e3o, materiais como esses apresentam propriedades de grande interesse para o ser humano, mas o desenvolvimento de rotas artificiais de fabrica\u00e7\u00e3o para chegar a essas propriedades vem colocando grandes desafios aos cientistas.<\/span><\/p>\n

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Foto atual do Grupo de Materiais Complexos do ETH (Su\u00ed\u00e7a). Acima \u00e0 direita, o professor Andr\u00e9 Studart<\/figcaption><\/figure>\n

O Grupo de Materiais Complexos do ETH<\/a>\u00a0(Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, Su\u00ed\u00e7a), fundado pelo brasileiro Andr\u00e9 Studart, de 38 anos, est\u00e1 dedicado a esse tipo de desafios. Studart se formou em 1997 em Engenharia de Materiais pela Universidade Federal de S\u00e3o Carlos (UFSCar), onde tamb\u00e9m realizou seu doutorado em Ci\u00eancia e Engenharia de Materiais, sob orienta\u00e7\u00e3o do professor Victor Pandolfelli, desenvolvendo uma pesquisa sobre m\u00e9todos de processamento de concretos refrat\u00e1rios e cer\u00e2micas avan\u00e7adas pr\u00f3ximas do formato final desejado. Durante o doutorado, teve sua primeira experi\u00eancia como pesquisador na Su\u00ed\u00e7a, no ETH, com uma bolsa de doutorado-sandu\u00edche. A ETH \u00e9 conhecida, especialmente, por contar com 21 ganhadores de pr\u00eamios Nobel entre seus ex-alunos, ex-professores e professores, como o pr\u00f3prio Albert Einstein.<\/span><\/p>\n

Logo ap\u00f3s defender o doutorado na UFSCar, Studart voltou ao ETH, onde ficou por cinco anos trabalhando no grupo de materiais inorg\u00e2nicos n\u00e3o met\u00e1licos. Da Su\u00ed\u00e7a foi para os Estados Unidos fazer um p\u00f3s-doutorado na Universidade de Harvard. Ali estudou materiais inorg\u00e2nicos porosos obtidos usando t\u00e9cnicas de microfluidos. No in\u00edcio de 2009, Studart retornou novamente ao ETH para ser professor assistente e fundou o Laborat\u00f3rio de Materiais Complexos, que lidera at\u00e9 hoje. O grupo re\u00fane jovens de cinco nacionalidades diferentes \u2013 uma mistura interessante n\u00e3o apenas para a pesquisa, mas tamb\u00e9m para os eventos sociais que a equipe realiza, como a picanha invertida e a competi\u00e7\u00e3o de tortas multifuncionais e complexas.<\/span><\/p>\n

A seguir, uma breve entrevista com Studart sobre materiais complexos e biomim\u00e9tica, a imita\u00e7\u00e3o do mundo biol\u00f3gico por parte do ser humano.<\/span><\/p>\n

Boletim da SBPMat (B.S.): – Qual a rela\u00e7\u00e3o entre materiais complexos e biomim\u00e9tica? Seu grupo de pesquisa estuda materiais complexos biomim\u00e9ticos?<\/span><\/em><\/p>\n

Andr\u00e9 Studart (A.S.): – O termo \u201cmateriais complexos\u201d \u00e9 bem amplo. Eu diria que os materiais biol\u00f3gicos e os biomim\u00e9ticos exibem estruturas bastante complexas em escala nano e microm\u00e9trica, e por isso podem ser considerados materiais complexos. Mas esse termo pode tamb\u00e9m ser utilizado para descrever muitos outros tipos de materiais sint\u00e9ticos ou naturais, incluindo, por exemplo, as emuls\u00f5es e espumas que estudamos no grupo. Portanto, a nossa pesquisa \u00e9 centrada em alguns tipos de materiais complexos, dentre os quais se incluem os materiais biomim\u00e9ticos.<\/span><\/p>\n

B.S.: – Como ocorre, na pr\u00e1tica do grupo de pesquisa, a inspira\u00e7\u00e3o na Natureza?<\/span><\/em><\/p>\n

<\/em>A.S.: – A inspira\u00e7\u00e3o acontece buscando na literatura exemplos de materiais biol\u00f3gicos que apresentam propriedades especiais que normalmente s\u00e3o dif\u00edceis de se obter com materiais sint\u00e9ticos. Essa literatura inclui tanto artigos antigos escritos por zo\u00f3logos interessados principalmente em evolu\u00e7\u00e3o como tamb\u00e9m trabalhos mais recentes de pesquisadores de varias \u00e1reas que buscam extrair princ\u00edpios de design dos materiais biol\u00f3gicos utilizando t\u00e9cnicas mais avan\u00e7adas para sua caracteriza\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n

B.S.: – Comente um pouco sobre a evolu\u00e7\u00e3o mundial da pesquisa em materiais complexos biomim\u00e9ticos.<\/span><\/em><\/p>\n

<\/em>A.S.: – A pesquisa em materiais biomim\u00e9ticos come\u00e7ou com alguns trabalhos nos anos 80, em que a estrutura de conchas marinhas come\u00e7ou a ser investigada por uns poucos pesquisadores sob a perspectiva da ci\u00eancia de Materiais (n\u00e3o da zoologia), com o objetivo de entender o seu design e possivelmente utiliz\u00e1-lo em materiais artificiais. Na verdade, a maior parte desses pesquisadores n\u00e3o tinham esse t\u00f3pico como foco principal da pesquisa, mas o estudavam motivados puramente pela curiosidade cientifica. Com o passar dos anos, percebeu-se que os materiais biol\u00f3gicos s\u00e3o exemplos muito ricos de como se pode \u201cengenheirar\u201d a microestrutura de materiais para resolver problemas mec\u00e2nicos desafiadores impostos pelo meio ambiente, e isso desencadeou o forte interesse nessa \u00e1rea dos \u00faltimos anos. Atualmente, \u00e9 at\u00e9 dif\u00edcil acompanhar todos os avan\u00e7os, tamanha a quantidade de artigos no assunto. Tem-se avan\u00e7ado muito na \u00e1rea de caracteriza\u00e7\u00e3o de materiais biol\u00f3gicos com t\u00e9cnicas elaboradas, como tomografia in situ de materiais sob tens\u00e3o mec\u00e2nica, mapeamento com espectroscopia Raman, entre v\u00e1rias outras.<\/span><\/p>\n

B.S.: – Na sua opini\u00e3o, quais s\u00e3o os pr\u00f3ximos desafios da pesquisa e desenvolvimento em materiais complexos biomim\u00e9ticos?<\/span><\/em><\/p>\n

<\/em>A.S.: – No meu ponto de vista, o grande desafio atualmente \u00e9 desenvolver t\u00e9cnicas sint\u00e9ticas de processamento para possibilitar a fabrica\u00e7\u00e3o de fato de materiais que reproduzam alguns desses princ\u00edpios de design j\u00e1 encontrados em materiais biol\u00f3gicos. A natureza fabrica esses materiais utilizando processos biol\u00f3gicos muito complexos coordenados pelas c\u00e9lulas, como a biomineraliza\u00e7\u00e3o. Apesar do grande interesse e avan\u00e7os em pesquisas que estudam o processo de biomineraliza\u00e7\u00e3o, acredito que o desenvolvimento de t\u00e9cnicas artificiais ter\u00e1 um impacto mais r\u00e1pido na \u00e1rea. Esse \u00e9 o foco atual da pesquisa no nosso grupo.<\/span><\/p>\n

B.S.: – Conte um pouco sobre como voc\u00ea come\u00e7ou a pesquisar materiais complexos e biomim\u00e9ticos ap\u00f3s v\u00e1rios anos estudando cer\u00e2micas avan\u00e7adas.<\/span><\/em><\/p>\n

A.S.: – O interesse em materiais biomim\u00e9ticos come\u00e7ou ainda no doutorado quando me deparei com esses trabalhos muito interessantes sobre as conchas marinhas. Naquela \u00e9poca, o foco da minha pesquisa eram as cer\u00e2micas refrat\u00e1rias com altas propriedades mec\u00e2nicas. Apesar de n\u00e3o serem refrat\u00e1rias, conchas cont\u00eam em torno de 95% de carbonato de c\u00e1lcio, e por isso podem ser consideradas um material cer\u00e2mico com microestrutura muito rica e elaborada. N\u00e3o cheguei a utilizar esse conceito nas cer\u00e2micas refrat\u00e1rias. A oportunidade s\u00f3 apareceu no final do meu primeiro p\u00f3s-doc em Zurique, junto com um aluno de doutorado que se interessou em tentar obter estruturas com a organiza\u00e7\u00e3o em lamelas da concha. Vi ent\u00e3o os enormes desafios encontrados quando se tenta replicar essa estrutura artificialmente e percebi que o meu conhecimento em processamento de p\u00f3s cer\u00e2micos poderia ser de grande utilidade para abordar esses desafios. Ent\u00e3o, isso se tornou a parte central da minha pesquisa quando tive a oportunidade de iniciar o meu pr\u00f3prio grupo independente.<\/span><\/p>\n

B.S.: – H\u00e1 grupos no Brasil estudando esses temas?\u00a0<\/span><\/em><\/p>\n

<\/em>A.S.: – Acredito que alguns grupos tenham come\u00e7ado a explorar essa \u00e1rea no Brasil, com foco em materiais org\u00e2nicos supramoleculares. A expectativa \u00e9 de que em breve o t\u00f3pico ter\u00e1 um impulso importante no pa\u00eds. A ideia \u00e9 que um dos primeiros alunos de doutorado do meu grupo estabele\u00e7a um laborat\u00f3rio nessa \u00e1rea no estado de S\u00e3o Paulo ainda neste ano.<\/span><\/p>\n

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Para saber mais.<\/strong>
\nArtigos cient\u00edficos do grupo selecionados por Andr\u00e9 Studart para os interessados em materiais complexos biomim\u00e9ticos:<\/h4>\n

– Studart, A. R., Towards High-Performance Bioinspired Composites<\/strong>. Advanced Materials 2012, 24, (37), 5024-5044.
\n– Libanori, R.; Erb, R. M.; Reiser, A.; Le Ferrand, H.; S\u00fcess, M. J.; Spolenak, R.; Studart, A. R., Stretchable heterogeneous composites with extreme mechanical gradients<\/strong>. Nature Communications 2012, 3, 1265.
\n– \u00a0Erb, R. M.; Libanori, R.; Rothfuchs, N.; Studart, A. R., Composites Reinforced in Three Dimensions by Using Low Magnetic Fields<\/strong>. Science 2012, 335, (6065), 199-204.<\/p>\n

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Ossos, dentes e conchas marinhas podem ser considerados exemplos de materiais complexos desenvolvidos pela natureza e seu principal parceiro, o tempo. Como resultado de muit\u00edssimos anos de evolu\u00e7\u00e3o, materiais como esses apresentam propriedades de grande interesse para o ser humano, mas o desenvolvimento de rotas artificiais de fabrica\u00e7\u00e3o para chegar a essas propriedades vem colocando […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[111,152,150,105,93,153,151],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1066"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1066"}],"version-history":[{"count":8,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1066\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1072,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1066\/revisions\/1072"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1066"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1066"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1066"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}