Professores dos programas de pós-graduação dos departamentos de Química e Engenharia Mecânica da Universidade Estadual de Maringá (UEM) desenvolveram um equipamento para realizar a medição do efeito barocalórico e caracterizar uma borracha de poliuretano comercial. Todo o estudo, que contou com a participação de pesquisadores de outras universidades brasileiras, foi desenvolvido na UEM e os resultados foram publicados na renomada revista Polymer Testing (Elvisier).
O equipamento, que consiste em uma prensa hidráulica, um sistema de aquisição de dados, um sistema de refrigeração e uma matriz responsável por transmitir a carga para o material, foi desenvolvido pelos pesquisadores para medir o efeito barocalórico em materiais poliméricos, hidrocarbonetos, compósitos e cristais plásticos. Este efeito é uma resposta térmica do material quando submetido a uma pressão hidrostática, ou seja, ocorre o aquecimento do material, se tornando a base para a refrigeração em estado sólido.
“Para utilizar o equipamento, selecionamos um poliuretano comercial, no caso a borracha. Fizemos os corpos de prova, aplicamos diferentes tratamentos térmicos e então realizamos os ensaios de propriedades mecânicas. Medimos o efeito para quantificar e poder comparar com outros materiais”, justifica Jean Rodrigo Bocca, um dos pesquisadores.
De acordo com Bocca, a borracha foi submetida a três temperaturas de tratamento térmico (60, 100 e 115 °C) por 16 horas para avaliar a condição limitante para esta aplicação.
Ele explica que a escolha pela borracha de poliuretano ocorreu devido às excelentes propriedades mecânicas, baixa temperatura de transição vítrea, baixo custo e alta capacidade de variar sua dureza e cristalinidade.
Durante o procedimento, observou-se que o efeito barocalórico foi grande, atingindo temperatura adiabática entre 13 e 15°C a uma variação de pressão máxima de 218 Mega Pascal (Mpa), obtida sob medição direta.
Com o experimento, pesquisadores concluíram que materiais com polímeros elastoméricos, ou seja, que apresentam características viscosas e elásticas, são promissores para resfriamento de estado sólido.
Ainda segundo Bocca, o equipamento passa por processo de aquisição de patente.
O trabalho foi financiado pelos Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia - Resfriamento e Termofísica (INCTRT) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (Capes), ambas por meio do Conselho Nacional de Ciência e Tecnologia Desenvolvimento (CNPq).
Conheça quem são os envolvidos no estudo:
Jean Rodrigo Bocca (UEM), Silvia Favaro (UEM), Cleber Alves (UEM), Alexandre Carvalho (UEM, Universidade do Estado do Rio de Janeiro - UERJ e Universidade Federal de São Paulo - Unifesp), Jader Barbosa Jr. (Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC), Andressa dos Santos (Universidade Federal da Fronteira Sul - UFFS), Flávio Colman (UEM), Wagner Conceição (UEM), Christian Caglioni (UEM) e Eduardo Radovanovic (UEM).
