Limpar uma pintura, um papel antigo ou uma peça de tecido pode exigir um controle rigoroso sobre a quantidade de água ou solvente que entra em contato com a superfície. Um líquido usado para retirar poeira, resíduos ou uma camada de verniz degradado pode penetrar além do desejado e alcançar partes da obra que deveriam permanecer intactas. Também pode evaporar rapidamente e aumentar a exposição do conservador-restaurador a compostos potencialmente tóxicos empregados no procedimento.

Uma alternativa estudada por pesquisadoras da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp) e da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) consiste em aprisionar o líquido de limpeza em uma rede formada por materiais de origem natural. O resultado são géis feitos com nanocelulose e outros biopolímeros que funcionam como uma rede porosa para reter e liberar água ou outros fluidos de limpeza de forma mais controlada sobre superfícies delicadas.

A tecnologia nasceu da aproximação entre química e conservação de bens culturais. A química Camila Rezende, professora do Instituto de Química (IQ) da Unicamp, já trabalhava com celulose e materiais derivados de biomassa quando passou a orientar o doutorado de Camilla Camargos, formada em conservação e restauração de bens culturais móveis e hoje professora na UFMG. A patente, depositada no Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) com estratégia da Agência de Inovação Inova Unicamp, é resultado da pesquisa e tem titularidade compartilhada pelas duas universidades.

Os géis não são propriamente os agentes responsáveis pela limpeza. Sua função principal é carregar o fluido usado no procedimento e limitar sua volatilidade e penetração no substrato. “Ele funciona como uma plataforma para a aplicação desse fluido de limpeza. Como o fluido está preso dentro do gel, ele não vai penetrar tanto e afetar camadas que deveriam ser preservadas”, explica Camargos.

Em termos simples, um hidrogel é formado por uma rede sólida tridimensional capaz de reter grandes quantidades de água em seu interior. A estrutura lembra, em alguma medida, uma esponja, mas com uma proporção muito maior de líquido e uma quantidade pequena de material sólido formando a rede que o sustenta.

A capacidade de reter e controlar a liberação dos fluidos de limpeza é uma característica importante para a aplicação em conservação. Se o gel liberar líquido muito facilmente, perde-se parte da vantagem em relação a outras estratégias tradicionais. O objetivo é fazer com que o material mantenha o fluido retido e o libere gradualmente durante a limpeza.

Limpeza sob controle

Conservadores-restauradores utilizam diferentes estratégias para remover materiais depositados sobre uma obra. Uma das mais simples consiste em mergulhar um cotonete em água ou solvente e passá-lo pela superfície.

O método oferece, porém, controle limitado sobre a quantidade de líquido que penetra nas camadas da obra de arte. Em uma pintura, por exemplo, o profissional pode ter como objetivo retirar apenas uma camada mais superficial de sujeira ou de verniz oxidado. Nesse caso, a entrada excessiva do solvente pode atingir a camada da pintura subjacente, prejudicando sua integridade.

Há também uma questão relacionada à evaporação. Quando usado livremente, o solvente pode evaporar rápido demais, reduzindo o tempo de contato com a superfície, comprometendo a eficácia da limpeza e aumentando a possibilidade de inalação por quem executa o procedimento, o que pode representar riscos operacionais.

Os géis surgem como uma estratégia para lidar com parte dessas dificuldades. Já existem formulações de géis que são preparadas pelos próprios restauradores a partir de gomas, agarose ou derivados de celulose. Algumas delas, no entanto, apresentam baixa retenção de água e podem deixar resíduos, especialmente em materiais porosos, como papel e tecidos.

Outro grupo é formado por géis prontos para uso, produzidos com polímeros sintéticos e comercializados principalmente fora do Brasil. Segundo as pesquisadoras, esses materiais ainda têm acesso limitado no país por questões relacionadas ao custo e à importação.

Foi nesse cenário que surgiu a proposta de desenvolver uma alternativa feita com polímeros de origem natural, de fácil acesso no Brasil, renováveis e biodegradáveis.

Nanocelulose do bagaço da cana

A formulação patenteada contém nanocelulose produzida a partir de bagaço de cana-de-açúcar. O material é combinado a outros biopolímeros em dois sistemas principais. Um utiliza gelatina e o outro, alginato, polissacarídeo obtido de algas e ambos disponíveis comercialmente.

A combinação dos componentes exigiu ajustes para que os materiais formassem uma rede resistente, maleável e capaz de liberar água de forma controlada. As pesquisadoras trabalharam com diferentes formas de reticulação, processo que cria ligações ou interações fortes entre as cadeias de polímeros que formam a rede do gel.

Essas ligações e interações ajudam a definir a porosidade do material e quanto líquido fica preso na estrutura e quanto é liberado durante o uso. “O desafio é fazer um material que possa ser manuseado sem quebrar, que tenha flexibilidade suficiente para se ajustar ao relevo da superfície e que controle quanto de água retém e quanto libera”, resume Rezende.

A ideia começou a tomar forma em 2020, durante um período de pesquisa de Camargos na Universidade de Florença, na Itália. O grupo italiano já estudava géis voltados à conservação e restauração.

Na época, a pesquisadora trabalhava com nanocelulose e nanopartículas de lignina em revestimentos protetivos para bens culturais baseados em papel, madeira e tecidos. Durante um experimento, a adição de ácido provocou a formação inesperada de um gel contínuo e rígido de nanocelulose. O resultado levou à pergunta sobre a possibilidade de adaptar aquele tipo de estrutura para a limpeza de obras de arte.

A primeira versão ainda estava longe de ser adequada para uso. O material se partia com facilidade e não podia ser manipulado como necessário. Nos anos seguintes, o grupo modificou a formulação para aumentar a resistência, controlar a retenção de líquidos, evitar a liberação de resíduos e permitir que o gel pudesse ser armazenado já pronto para ser utilizado.

Diferentes superfícies

Embora o trabalho tenha surgido a partir de desafios na área da conservação e restauração de obras de arte, as pesquisadoras consideram que os hidrogéis também podem ser usados em outras superfícies delicadas, principalmente quando é necessário restringir a quantidade de água aplicada ou atuar apenas sobre uma camada superficial.

O grupo procura agora aumentar o controle sobre a retenção e a liberação de água para que diferentes formulações possam ser ajustadas às características de cada superfície. Outra frente envolve tornar o gel mais flexível para que ele acompanhe melhor relevos pronunciados, ondulações e pequenas ranhuras.

Instituições, empresas e outros parceiros interessados em conhecer a tecnologia ou avaliar possibilidades de licenciamento e colaboração podem entrar em contato com a Inova Unicamp, órgão responsável pela conexão entre as tecnologias desenvolvidas na Universidade e potenciais parceiros externos, por meio do formulário de conexão.

Notícia original: https://www.inova.unicamp.br/2026/10/bagaco-de-cana-e-materia-prima-para-geis-usados-na-limpeza-e-conservacao-de-obras-de-arte/
Autoria: Isabele Scavassa – Inova Unicamp
Fotos: Igor Alisson – Inova Unicamp

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Cientistas do Instituto de Química (IQ) da Unicamp estão desenvolvendo pesquisas voltadas a explorar os benefícios das chamadas tecnologias facilitadoras na síntese de moléculas orgânicas. A iniciativa, liderada pelo docente e bolsista do programa Jovem Pesquisador da Fapesp Julio Cezar Pastre, integra o Programa Bioen, dedicado a incentivar estudos na área de bioenergia, e vem resultando em processos alinhados aos princípios da química verde.

Tecnologias facilitadoras são inovações capazes de transformar significativamente a maneira como uma atividade é realizada, permitindo alcançar resultados que seriam difíceis ou até impossíveis pelos métodos convencionais. Na química, elas podem modificar a forma como reações são conduzidas, proporcionando maior controle, eficiência, segurança e sustentabilidade.

No caso das pesquisas de Pastre, o objetivo é explorá-las para superar as limitações dos chamados processos em batelada.  Predominante na maioria dos laboratórios, esse modelo consiste em umsistema no qual todos os componentes são inseridos no início do processo, enquanto o produto é retirado apenas no final, após um tempo pré-determinado de reação.

Embora geralmente demande menos investimentos, a batelada acarreta desafios relacionados ao tempo e escalonamento do processo. Isso porque, assim como em uma panela, são as paredes do reator que transferem calor e permitem o aquecimento ou resfriamento, o que pode tornar a transferência de calor mais lenta, especialmente quando seu volume aumenta. Além disso, a relação entre a área de superfície e o volume do equipamento se altera durante o escalonamento, o que pode comprometer a eficiência da transferência de calor e massa.

Por esse motivo, uma das tecnologias facilitadoras empregadas é a da química em fluxo contínuo. Como em uma linha de produção, esse método permite alimentar o reator continuamente com os reagentes, enquanto os produtos são removidos assim que formados, sem interromper a reação. “Uma das vantagens do fluxo contínuo é justamente o controle sobre a reação. Nos microrreatores [onde essas reações ocorrem] as dimensões são muito pequenas, então a transferência de calor e de massa acontece de maneira muito eficiente”, afirma o docente.

Compostos aromáticos
Recentemente, o grupo publicou duas pesquisas com o uso do fluxo contínuo para a produção de moléculas aromáticas, compostos caracterizados pela presença de sistemas conjugados que lhes conferem propriedades eletrônicas e químicas particulares. Por isso, eles são amplamente empregados em uma grande variedade de produtos químicos e desempenham papel importante na indústria farmacêutica, além de serem utilizados na fabricação de outros produtos industriais, como corantes.

Muitos compostos aromáticos utilizados na produção de medicamentos são obtidos de matérias-primas de origem fóssil, como o petróleo. “A principal fonte de compostos aromáticos na natureza é a biomassa lignocelulósica. No entanto, a lignina, que confere resistência e proteção às plantas, é bastante complexa e rígida. Além disso, ela possui ligações carbono-oxigênio muito fortes, que são difíceis de quebrar”, explica.

É aí que entram as pesquisas do grupo. Em uma delas, publicada no periódico Tetrahedron Letters, a equipe obteve moléculas aromáticas em um processo de apenas vinte minutos, enquanto as reações em batelada demoravam cerca de cinco horas para fazer o mesmo. Isso foi possível devido a uma estratégia de fotocatálise – quando a luz fornece energia ao sistema por meio de um fotocatalisador – a partir de uma combinação inédita de fluxo contínuo, luz azul de LED e uma molécula chamada éster de Hantzsch.

O processo permitiu obter moléculas de maneira mais seletiva, ou seja, reduzindo a formação de subprodutos. Isso se deveu, principalmente, ao fluxo contínuo, que acelerou a reação, e ao LED, que permitiu o controle das condições de irradiação. “Na batelada, quando você irradia demais, ocorrem outras reações, porque o produto permanece no meio reacional ao longo do processo. Como o tempo de reação diminuiu com o fluxo contínuo, a exposição à irradiação também foi menor e, com isso, menos reações colaterais aconteceram”, esclarece.

O segundo artigo, por sua vez, descreve uma estratégia semelhante para obter amidas N-arílicas, a partir de nitroarenos. No entanto, em vez da fotocatálise, o estudo empregou a eletroquímica – sistema no qual a energia elétrica promove a transferência de elétrons necessária para a transformação química. Divulgada no periódico especializado Reaction Chemistry & Engineering, a estratégia simplificou um processo que envolvia múltiplas etapas e o uso de substâncias potencialmente agressivas, obtendo vinte amidas N-arílicas diferentes, cada uma com um tempo de reação de apenas quinze minutos.

Mecanoquímica
Outras tecnologias facilitadoras também têm trazido resultados promissores. Uma delas é a mecanoquímica, na qual as reações são promovidas por energia mecânica, geralmente em um processo em batelada. Para isso, os pesquisadores utilizam um reator cilíndrico, semelhante a um pequeno moinho, contendo esferas em seu interior. Durante a agitação, as esferas colidem entre si e com os reagentes, promovendo a quebra e a mistura dos materiais e fornecendo a energia necessária para que a reação ocorra.

Em uma dessas pesquisas, publicada no periódico RSC Sustainability, os pesquisadores converteram terpenos – moléculas que podem ser obtidas a partir de fontes renováveis, como a biomassa – em ftalamidas, compostos aromáticos nitrogenados empregados nas indústrias química e farmacêutica. A estratégia viabilizou uma rota mais sustentável do que as descritas anteriormente, com tempo de reação de apenas 90 minutos, enquanto processos tradicionais levam cerca de cinco horas.

Uma das principais vantagens da mecanoquímica é o fato de possibilitar reações com pouco ou nenhum solvente. Isso torna a técnica particularmente interessante para a síntese orgânica sustentável, uma vez que a redução do uso de solventes é um dos princípios da química verde. “A indústria farmacêutica é uma das indústrias de química fina que, proporcionalmente, mais geram resíduos, e 80% desses resíduos são causados pelo uso de solventes. Então, imagine o impacto que vai ocorrer na produção de um fármaco se os processos não fizerem uso dessas substâncias”, comenta.

Notícia original: https://jornal.unicamp.br/edicao/749/tecnologias-facilitadoras-dao-novo-ritmo-a-quimica/
Autoria: Paula Penedo
Fotografia: Antoninho Perri
Edição de Imagem: Alex Calixto / Luis Paulo Silva / Paulo Cavalheri

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A programação do Setembro Amarelo teve início no dia 9 de setembro, com a realização da foto oficial da campanha, na escadaria do Bloco D. Vestindo amarelo, a comunidade se reuniu para registrar um momento coletivo de apoio à causa e reforçar a importância do cuidado, da empatia e da valorização da vida.

No dia 18 de setembro, a comunidade do IQ também participou da palestra “Conversas em outro tom”, realizada no Auditório “Inés Joekes”. O encontro foi conduzido pelo Dr. Rodrigo Fonseca Martins Leite, médico psiquiatra do Centro de Saúde da Comunidade da Unicamp (CECOM), que abordou aspectos relacionados à prevenção do suicídio e à importância do cuidado e da atenção à saúde mental.

Além das atividades presenciais, a campanha esteve presente nos espaços do Instituto durante todo o mês. As placas de identificação dos blocos A e D foram iluminadas em amarelo, enquanto os novos espaços expositivos do IQ receberam painéis informativos relacionados à iniciativa.

A ação “Três cores, um compromisso: cuidar é valorizar vidas” continua nos próximos meses. Em outubro, a campanha terá como foco a prevenção ao câncer de mama e o incentivo ao autocuidado, representados pela cor rosa. Em novembro, será abordada a promoção da saúde dos homens, com a cor azul.

Agradecemos a todos que participaram das atividades e contribuíram para tornar o Setembro Amarelo um momento de reflexão, diálogo e cuidado coletivo no Instituto de Química.

Confira abaixo os registros das atividades do Setembro Amarelo no IQ.

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É desejável que o candidato tenha formação em Química, Física, Engenharias, Gestão de Projetos, Administração, Políticas de Ciência e Tecnologia ou áreas correlatas. É obrigatório que possua título de doutor(a).

O prazo para inscrição é 10 de outubro de 2026 e o início previsto das atividades é em novembro de 2026.

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A homenagem foi entregue durante a X Assembleia Regional Brasil–Cone Sul da UDUALC, realizada na Unicamp.

O reconhecimento destaca o compromisso e a contribuição da professora para a consolidação dos processos de melhoria contínua das universidades da América Latina e do Caribe, bem como sua participação na Junta Diretiva do Conselho de Avaliação e Acreditação Internacional (CEAI) desde a sua criação, em 2017, e sua atuação na avaliação de universidades da região.

O Instituto de Química da Unicamp parabeniza a Profa. Teresa Atvars pela homenagem, que reconhece uma trajetória de dedicação à Universidade e ao fortalecimento da cooperação e da qualidade acadêmica no âmbito latino-americano e caribenho.

Foto: Antoninho Perri/SEC Unicamp

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A cerimônia reuniu docentes, estudantes, funcionários, familiares e amigos da Profa. Carol em um momento de celebração e reconhecimento de sua contribuição para o Instituto de Química.

A cerimônia foi conduzida pelo diretor do IQ, Prof. Italo Odone Mazali, e contou com manifestações da Profa. Carla Beatriz Grespan Bottoli, chefe do Departamento de Química Analítica; do Prof. Francisco de Assis Machado Reis, ex-diretor do IQ; de Roy Collins, filho da Profa. Carol Collins; e do Prof. Fernando Coelho, coordenador geral da Unicamp.

A homenagem destaca a dedicação da Profa. Carol Collins ao ensino e à formação acadêmica, contribuição que permanece presente na história e na comunidade do Instituto de Química.

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A programação incluiu uma visita técnica à planta-piloto de separação de terras raras da mineradora Aclara, instalada no Virginia Tech Corporate Research Center, em Blacksburg, no estado da Virgínia. A instalação é dedicada à validação e à otimização de tecnologias para a separação de elementos de terras raras, materiais estratégicos para diferentes setores de alta tecnologia.

A delegação também visitou a Virginia Tech, a Colorado School of Mines e o Ames National Laboratory, instituições de referência em pesquisa, formação de recursos humanos e desenvolvimento tecnológico na área de materiais críticos e terras raras.

A missão tem como objetivo ampliar a interlocução entre pesquisadores brasileiros e norte-americanos, identificar competências complementares e estimular novas colaborações acadêmicas e científicas. A participação do professor Fernando Sigoli contribui para fortalecer a presença do IQ-Unicamp em iniciativas internacionais relacionadas a materiais estratégicos e tecnologias avançadas.

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O professor Marco Aurélio Zezzi Arruda, do Instituto de Química da Unicamp, foi eleito Fellow da Divisão de Ciências Naturais da CORE Academy (International Core Academy of Sciences and Humanities).

A eleição reconhece sua destacada trajetória acadêmica e suas relevantes contribuições à Química Analítica, particularmente nas áreas de preparo de amostras e desenvolvimento de métodos espectrométricos aplicados à metalômica. Na carta encaminhada ao professor, o Comitê Acadêmico e o Conselho da CORE Academy ressaltaram a importância e a repercussão de sua produção científica nesses campos.

Sediada em Hong Kong, a CORE Academy é uma instituição internacional independente e sem fins lucrativos, dedicada à promoção da pesquisa interdisciplinar, ao reconhecimento da excelência acadêmica e ao fortalecimento da cooperação científica entre pesquisadores e instituições de diferentes países.

A condição de Fellow é uma distinção de caráter vitalício concedida a pesquisadores que apresentam contribuições relevantes e duradouras ao conhecimento. A escolha ocorre por meio de indicação e avaliação por pares, seguida de análise pelo Comitê Acadêmico e de confirmação pelo Conselho Executivo da Academia.

A Diretoria do Instituto de Química parabeniza o professor Marco Aurélio Zezzi Arruda por esse reconhecimento acadêmico de caráter internacional, que distingue sua trajetória científica e suas contribuições à Química Analítica.

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Confira o edital completo neste link para mais informações!

📩Dúvidas pelo e-mail: ingresso.cpgiq@unicamp.br

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Financiado pela FAPESP por meio de três projetos, o trabalho foi coordenado por Raphael Nagao, professor do Instituto de Química (IQ) da Unicamp. O primeiro autor é o doutorando Eduardo Parma, orientado por Nagao.

“As oscilações revelam características da nanoestrutura dos eletrodos e da velocidade com que os íons de lítio se deslocam de um eletrodo a outro. Essa relação poderá servir de base para métodos simples e baratos de monitoramento do envelhecimento e do estado de saúde das baterias”, diz Parma. “O objetivo é aproveitar esse comportamento espontâneo para extrair informações que normalmente são muito difíceis de acessar”, acrescenta Nagao.

Fonte: Agência FAPESP

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