Investigadores da Universidade do Minho estão a desenvolver microfibras inteligentes capazes de regular a temperatura em materiais utilizados na construção civil, uma inovação que poderá contribuir para edifícios mais eficientes e cidades mais resilientes às alterações climáticas.
O trabalho está a ser desenvolvido na Escola de Ciências da Universidade do Minho (ECUM) e tem como objetivo integrar estas microfibras em materiais como pavimentos betuminosos e argamassas de cimento utilizados em infraestruturas urbanas. A tecnologia pretende melhorar o conforto térmico dos edifícios, reduzir o consumo de energia e ajudar a mitigar fenómenos como a pobreza energética e o efeito de ilha de calor urbana.
A investigação integra dois projetos financiados pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia: o projeto exploratório (RE)NERGY-BUILD e um projeto de doutoramento em Engenharia de Materiais desenvolvido pela investigadora Nathalia Hammes.
Os trabalhos são coordenados pelos investigadores Joaquim Carneiro, do Centro de Física da ECUM, Iran Rocha Segundo, do Instituto Superior Técnico, e Helena Prado Felgueiras, do Centro de Ciência e Tecnologia Têxtil da Universidade do Minho.
As microfibras são produzidas através de um processo de fiação húmida, no qual o material sofre coagulação e solidificação. No seu interior incorporam materiais de mudança de fase — conhecidos como PCMs — capazes de absorver ou libertar energia em função da variação de temperatura.
No projeto de doutoramento são utilizados PCMs à base de polietilenoglicol, um polímero sintético solúvel em água, enquanto no projeto (RE)NERGY-BUILD são usados ácidos gordos. As fibras funcionam como pequenos cabos: o núcleo contém os PCMs e o revestimento protege o material, permitindo a sua integração em compósitos utilizados na construção.
Segundo Nathalia Hammes, durante o aquecimento ou arrefecimento o núcleo altera o seu estado físico, absorvendo ou libertando energia térmica. “Isto pode ajudar a estabilizar a temperatura nos edifícios e a evitar o uso excessivo de ar-condicionado ou aquecedores”, explica a investigadora. Os resultados preliminares indicam que os materiais com estas microfibras conseguem manter temperaturas mais estáveis do que as soluções convencionais.
A investigação aposta também em processos sustentáveis, nomeadamente na reciclagem de tecidos para produzir o revestimento das fibras e na utilização de derivados de óleos alimentares para desenvolver PCMs reciclados. Outra inovação consiste na criação de microfibras com PCMs eutéticos binários, que combinam dois compostos para obter uma temperatura de mudança de fase mais precisa e adaptável.
A equipa está atualmente a avaliar a viabilidade económica da tecnologia e a planear testes em cenários climáticos extremos. Para além da aplicação na construção civil, os investigadores admitem que estas microfibras possam vir a ser utilizadas em vestuário técnico, equipamentos militares em ambientes de grande variação térmica e até em sistemas de gestão térmica passiva para satélites e sensores aeroespaciais.
Natural de Santa Catarina, no Brasil, Nathalia Hammes vive em Portugal desde 2017 e concluiu o mestrado em Engenharia de Materiais na Universidade do Minho. Em 2024, destacou-se no concurso de bolsas de doutoramento da FCT ao alcançar o primeiro lugar no painel nacional de Nanomateriais e Engenharia de Materiais, um dos mais competitivos do país.







