Revestimento dá propriedades autolimpantes aos pisos cerâmicos

Com informações do Jornal da USP - 27/12/2021

À esquerda, imagem mostra o piso com o novo revestimento após 30 minutos de exposição à luz, bem mais limpo do que o piso da direita, que imita os comerciais
[Imagem: Elias Paiva Neto]

Cerâmica autolimpante

Pesquisadores brasileiros criaram um novo revestimento para ser aplicado em pisos cerâmicos que dá a esses pisos propriedades autolimpantes de alta eficiência.

Basta então iluminar esses pisos para que o revestimento degrade poeira, gordura, resquícios de remédios e poluentes atmosféricos que tenham-se depositado em sua superfície.

A ideia da equipe da USP de São Carlos e da Unesp de Araraquara é que o novo revestimento estreie no mercado ajudando na limpeza de hospitais, mas ele também poderá melhorar a higiene das residências e dos espaços públicos.

Os pesquisadores estão procurando parcerias com a indústria para que o novo material seja colocado à venda.

Sílício e titânio

O revestimento é formado por nanopartículas de dióxido de silício (SiO₂) e dióxido de titânio (TiO₂), dois compostos encontrados na natureza na forma de minerais, chamados sílica e titânia. Os pesquisadores testaram a aplicação dessas nanopartículas em peças cerâmicas e as compararam com pisos vendidos no mercado já oferecendo a função de autolimpeza.

Após 30 minutos de iluminação com luz ultravioleta (UV), os pisos comerciais degradaram apenas 30% de um corante aplicado para simular a sujeira, enquanto os materiais com o novo revestimento limparam 90% da tinta.

"Os pisos autolimpantes vendidos atualmente no mercado são revestidos apenas com dióxido de titânio e possuem funções de limpeza limitadas. Isso porque, durante a fabricação das peças, elas são submetidas a processos de queima industrial que podem chegar a 1.200 ºC, afetando o material," explicou o professor Ubirajara Rodrigues. "Quando os pisos cerâmicos são expostos a altas temperaturas, o dióxido de titânio se transforma e suas propriedades autolimpantes diminuem."

Por conta dessa limitação, os pesquisadores precisaram buscar alternativas para garantir que as peças suportassem o superaquecimento, que é fundamental para que as cerâmicas resistam a riscos, absorvam menos água e suportem melhor o peso, além de favorecer a fixação adequada de seus componentes.

Após uma série de experimentos, eles encontraram a solução na sílica, um material de baixo custo que deu estabilidade térmica ao revestimento tradicional de dióxido de titânio. Nos testes realizados com peças que foram submetidas a temperaturas de 1.200 ºC, a sílica não só protegeu o dióxido de titânio, evitando que ele perdesse suas propriedades, como até aumentou a atividade autolimpante do revestimento.

Revestimento autolimpante

A função de autolimpeza ocorre, basicamente, pela atuação do dióxido de titânio, material capaz de absorver energia de fontes de luz para realizar determinada tarefa - no caso do revestimento para pisos, a de degradar poluentes orgânicos.

Quando o piso é exposto à radiação ultravioleta (que pode vir do Sol ou de lâmpadas especiais), ele transforma essa radiação em energia química que degrada a sujeira.

"Você pode ativar luz ultravioleta em uma sala hospitalar para que o dióxido de titânio presente nos pisos limpe a matéria orgânica em sua superfície, permitindo, inclusive, a economia de produtos de limpeza. Outra aplicação seria em casa, em um piso externo de uma churrasqueira, cenário em que a luz incidiria na cerâmica fazendo com que ela degrade gordura e poeira," sugeriu o pesquisador Victor Martinez.

"Em ambientes externos, por exemplo, o revestimento pode ser útil para preservar estruturas e paredes de edifícios, pois evita o acúmulo de contaminantes," acrescentou seu colega Elias Neto.

Os pesquisadores agora estão verificando se o piso com o novo revestimento também possui atividade contra fungos, vírus e bactérias. Em teoria, o mecanismo responsável por degradar a sujeira também pode atuar na desinfecção, eliminando agentes patológicos. Caso essa nova função seja comprovada, as novas cerâmicas poderiam, além de limpar compostos orgânicos, ajudar na esterilização de ambientes.

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