A investigação, conduzida pela Escola de Ciências da Universidade do Minho (ECUM), centra-se no desenvolvimento de soluções capazes de regular a temperatura em materiais de construção, contribuindo para edifícios mais eficientes e para a mitigação da pobreza energética e do efeito de ilha de calor urbana.
O trabalho decorre no âmbito de dois projetos financiados pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia: o projeto exploratório (RE)NERGY-BUILD e o doutoramento de Nathalia Hammes em Engenharia de Materiais, coordenados por Joaquim Carneiro (Centro de Física da ECUM), Iran Rocha Segundo (CERIS/Instituto Superior Técnico) e Helena Prado Felgueiras (2C2T – Centro de Ciência e Tecnologia Têxtil da Universidade do Minho).
Produzidas por fiação húmida, as microfibras incorporam materiais de mudança de fase (PCMs), que permitem absorver e libertar energia conforme as variações de temperatura. Estruturadas com um núcleo funcional e um revestimento protetor, estas fibras podem ser integradas em pavimentos betuminosos ou argamassas de cimento, contribuindo para uma maior estabilidade térmica dos materiais.
Paralelamente, a investigação distingue-se pela incorporação de matérias-primas recicladas, nomeadamente resíduos têxteis, no revestimento das microfibras. «Temos explorado a utilização de resíduos têxteis de base celulósica, como os provenientes de tecidos de algodão», explica, ao Portugal Têxtil, Nathalia Hammes. «Essa abordagem permite valorizar resíduos têxteis ao mesmo tempo que explora seu potencial como revestimento funcional das microfibras coaxiais, onde se encontram os materiais de mudança de fase», acrescenta a investigadora, sublinhando que «além de promover a circularidade dos materiais, esta estratégia integra princípios de economia circular e de sustentabilidade desde a conceção da tecnologia».
A integração destes componentes têxteis no sistema fibroso está ainda a ser avaliada «quanto à sua estabilidade térmica, à compatibilidade com o processo de fiação húmida e ao contributo para a resistência mecânica das fibras, nomeadamente quando incorporadas em compósitos de construção», revela. «O objetivo é desenvolver soluções baseadas em resíduos têxteis que apresentem desempenho comparável, ou potencialmente superior, ao dos materiais convencionais utilizados neste tipo de aplicações», reforça.
Vestuário técnico é uma das potenciais utilizações
A passagem da tecnologia para o contexto industrial está, para já, em avaliação. «A passagem da investigação para a indústria é um processo exigente, que resulta de vários anos de trabalho contínuo», salienta Nathalia Hammes.
Entre os principais desafios identificados estão «a produção em escala das microfibras coaxiais, a sua integração em materiais de construção sem comprometer o desempenho e a validação em condições reais», detalha.
A equipa encontra-se atualmente focada na validação técnica, prevendo avançar para avaliações económicas e ambientais e, posteriormente, para ensaios em contexto real. «É um processo que exige muito esforço e dedicação, tanto ao nível do estudo como do trabalho laboratorial», admite.
[©Universidade do Minho]
Entre essas possibilidades estão o vestuário técnico e áreas como a defesa ou o setor aeroespacial. «No vestuário técnico, por exemplo, esta tecnologia pode ser integrada em tecidos destinados a atividades em ambientes extremos, ajudando a manter a temperatura corporal equilibrada. Em contexto militar, poderão ser exploradas em soluções de proteção ou em vestuário técnico com melhor desempenho térmico», exemplifica. Já no contexto aeroespacial, «onde os sistemas passivos de gestão térmica são particularmente relevantes, materiais com incorporação de PCMs poderão contribuir para atenuar as variações térmicas em componentes sensíveis», indica. Além disso, «materiais baseados em microfibras coaxiais, com o uso de PCMs, podem atuar como amortecedores térmicos, contribuindo para controlar as flutuações de temperatura sem necessidade de energia adicional, o que pode ser muito vantajoso», esclarece.
A investigadora realça, contudo, que «estas aplicações encontram-se numa fase exploratória, sendo necessária investigação adicional antes de qualquer implementação prática».
