Novos Materiais

CONCEITOS E ÁREAS DE APLICAÇÕES

      Novos Materiais ou Materiais Avançados referem-se ao material que, devido às suas propriedades intrínsecas ou ao processo tecnológico de preparação, possui a potencialidade de gerar novos produtos e processos inovadores de elevado valor tecnológico e econômico, de elevar o desempenho, de agregar valor ou de introduzir novas funcionalidades em produtos e processos tradicionais.

      De característica inovadora e diversas vezes disruptivas, os Materiais Avançados impactam diretamente em praticamente todos os setores da economia global, tais como: energia, defesa nacional e segurança pública, transporte, aeroespacial, meio ambiente, alimentício, recursos naturais minerais e biológicos, saúde e outros. Além disso, os Materiais Avançados, por meio da agregação de valor, redução de custos e massificação de soluções tecnológicas, podem contribuir significativamente para superação de problemas sociais no Brasil, como o baixo acesso à água potável, subnutrição, saúde, saneamento básico inadequado, entre outros.

      Os setores empresarial e industrial se concentram no desenvolvimento e utilização de Materiais Avançados com o intuito de disponibilizarem melhores produtos no mercado, mantendo a relação investimento/retorno a mais favorável possível. O investimento privado em novas tecnologias, dentre elas materiais avançados, visam majoritariamente à criação e à manutenção de vantagens competitivas, tais como: (i) custos reduzidos e maior rentabilidade; (ii) sustentabilidade e impacto ambiental; (iii) aumento da satisfação e fidelidade do cliente; (iv) conformidade regulatória; (v) competitividade e diferencial de mercado; entre outras.

 
Legenda: imagens ilustrativas de aplicações tecnológicas envolvendo a área de materiais avançados. (a) materiais avançados utilizados como insumos para a manufatura aditiva ou impressão 3D, (b) materiais avançados com propriedades diferenciadas utilizados em satélites e (c) nanotubos de carbono, um tipo de material avançado.

Fonte: Plano de Ação em CTI para Tecnologias Convergentes e Habilitadoras - Volume II Materiais Avançados.

RELEVÂNCIA INDUSTRIAL E ECONÔMICA

        O desenvolvimento da área de Materiais Avançados e suas novas aplicações está revolucionando a forma, disponibilidade e velocidade das companhias fazerem negócios, bem como tem contribuído para o surgimento de novos desafios aos pesquisadores e empreendedores da área. Dentre as diversas razões pelas quais as empresas têm investido no desenvolvimento e utilização de Materiais Avançados, está a oferta ao mercado de produtos melhores e diferenciados com alta relação investimento/retorno; a maior competitividade da economia e soberania tecnológica, o que favorece as vantagens competitivas do setor produtivo; o aprimoramento da pesquisa aplicada; e o bem-estar da sociedade. Os principais fatores determinantes para o investimento em Materiais Avançados são:

  • Custos reduzidos e maior rentabilidade: Materiais Avançados que exibem melhor performance em resistência, leveza e durabilidade, terão sua vida útil prolongada e, consequentemente, reduzirão custos associados à substituição e falhas. Tal redução pode aumentar a rentabilidade da produção e compensar desafios tecnológicos associados à operacionalização e à fabricação de materiais relativamente menos funcionais.
  • Sustentabilidade e impacto ambiental: devido à crescente preocupação com sustentabilidade e à redução do impacto ambiental na produção, uso e descarte de insumos e produtos, a importância estratégica da área de Materiais Avançados vem aumentando pelo seu grande potencial em promover soluções mais sustentáveis e ambientalmente eficientes.
  • Aumento da satisfação e fidelidade do cliente: pelas propriedades inerentemente melhoradas, os Materiais Avançados podem proporcionar produtos finais que atendam melhor as expectativas e necessidades dos clientes.
  • Conformidade regulatória e sustentabilidade: arcabouços legais mais novos e rigorosos impõem novos desafios aos processos de desenvolvimento tecnológico, fabricação e escalonamento de novos produtos. O uso de Materiais Avançados tem grande potencial para auxiliar as empresas no cumprimento da legislação e na promoção da sustentabilidade ambiental, sem, contudo, sacrificar os objetivos de desempenho funcional, econômico e produtivo.

ATUAÇÃO DO MCTI

      Conforme a Portaria MCTIC nº 1.122, de 19 de março de 2020, a área de Materiais Avançados é uma das tecnologias habilitadoras consideradas prioritárias, no âmbito do MCTI, no que se refere a projetos de PD&I, para o período 2020 a 2023.

      O MCTI trabalha para criar, aprimorar e nutrir um ambiente de colaboração entre a indústria, a academia, e o mercado, aliando competências em ciência, tecnologia e inovação centradas na ética, com a promoção do desenvolvimento sustentável do ecossistema nacional de Materiais Avançados e Novos Materiais.

 

PLANO DE AÇÃO MCTI PARA A ÁREA DE MATERIAIS AVANÇADOS

      A Estratégia Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação (ENCTI 2016-2022) propõe um eficaz paradigma de inovação colaborativa no Brasil, que favoreça o estímulo ao aprimoramento das relações Universidade e Empresa e à interação entre diferentes atores e componentes do Sistema Nacional de Ciência, Tecnologia e Inovação (SNCTI), na busca de soluções para os grandes desafios sociais, econômicos e ambientais, contribuindo para a consolidação do desenvolvimento sustentável do País.

      O planejamento do SNCTI baseia-se na ENCTI como documento estratégico, e seus Planos de Ação em caráter operacional. Neste sentido, o MCTI lançou o Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação para Tecnologias Convergentes e Habilitadoras, Volume II –com um conjunto de desafios, metas, ações e estratégias de implementação para o período dos anos de 2016 a 2022.

      Os principais subsídios para elaboração e atualização deste Plano de Ação originam-se dos seguintes documentos: (i) ENCTIC 2016-2022; (ii) Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação para Tecnologias Convergentes e Habilitadoras, Volumes I – Nanotecnologia, II – Materiais Avançados, III – Fotônica, IV – Tecnologias para Manufatura Avançada; (iii) Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação para Minerais Estratégicos; e (iv) Portaria MCTIC nº 1.122, de 19/03/2020, que definiu a área de Materiais Avançados como prioritária no que se refere a projetos de PD&I, para o período 2020 a 2023.

POLÍTICA DE CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO EM MATERIAIS AVANÇADOS

       O universo dos Materiais Avançados, integrantes do conjunto de Tecnologias Convergentes e Habilitadoras, apresenta enorme potencial de gerar mudanças e transformações radicais, bem como gerar um ciclo acelerado de desenvolvimento e impactos em processos, produtos e na qualidade de vida.

      De maneira a orientar as ações na área, está em fase de elaboração, no âmbito do Governo Federal, a Política de Ciência, Tecnologia e Inovação em Materiais Avançados com a finalidade de orientar o planejamento, as ações e as atividades de pesquisa, desenvolvimento tecnológico, inovação e empreendedorismo na cadeia de valor de Materiais Avançados no País. Os princípios e diretrizes da Política incluem: a observância à soberania nacional; a agregação de valor em produtos, serviços e processos; a promoção do desenvolvimento social e econômico; e a proteção da saúde e do meio ambiente.

      Os principais objetivos da Política contemplam: (i) fomentar a pesquisa, o desenvolvimento e a inovação; (ii) estimular o empreendedorismo de base tecnológica; (iii) estimular a capacitação, formação e fixação de recursos humanos especializados; (iv) estimular a colaboração e a cooperação internacional.

     O alcance desses objetivos exige aliar a base de conhecimento da academia, centros, institutos e laboratórios públicos e privados de pesquisa – concebido para a solução de problemas em processos, produtos e serviços científicos, tecnológicos e inovadores – com a capacidade gerencial em negócios transformadores da economia do setor industrial, baseada na demanda mercadológica e social. Sua estratégia executiva valoriza a harmonização, a disseminação e a promoção de parcerias e alianças selecionadas para evitar a sobreposição de esforços, otimizar o uso de ativos (financeiros, humanos e de infraestrutura) e maximizar seus resultados e impactos.

AÇÕES IMPORTANTES

       Um conjunto de programas e iniciativas em pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação na área de Materiais Avançados e Novos Materiais vem sendo realizado pelo MCTI e envolve principalmente quatro eixos de atuação: (1) promoção de interação ICT/empresa; (2) fomento da área; (3) estímulo à cooperação internacional; e, (4) capacitação de recursos humanos especializados.

       Na vigência do Plano Plurianual PPA 2016-2019, as ações do MCTI em Materiais Avançados integraram o Programa 2021 – Ciência, Tecnologia e Inovação –- Objetivo 1056 – “Promover o desenvolvimento tecnológico e a inovação das empresas e nas cadeias produtivas”, associados à Meta 044U – Apoiar 300 projetos que promovam o desenvolvimento tecnológico e a inovação nas cadeias produtivas”.

      Para o período de vigência do atual PPA 2020-2023, aprovado pelo Congresso Nacional e instituído pela Lei Nº 13.971, de 27 de dezembro de 2019, o MCTI segue aprimorando o foco estratégico, os objetivos e os instrumentos de atuação;  e ampliando o volume de investimentos para a aceleração da promoção do desenvolvimento de competências científicas, tecnológicas e empresariais na área de Materiais Avançados, orientado a resultados e impactos positivos na sociedade.

PLANO DE AÇÃO EM CT&I PARA A ÁREA DE NANOTECNOLOGIA

       O Plano de Ação em Ciência, Tecnologia e Inovação em Tecnologias Convergentes e Habilitadoras – Volume I - Nanotecnologia tem o propósito de criar e nutrir um ambiente de colaboração entre a indústria e academia, aliando competências em ciência, tecnologia e inovação, centrado na ética e na promoção continuada do completo desenvolvimento sustentável do ecossistema brasileiro da Nanotecnologia.

 

Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNANO)

       O Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias (SisNANO), um dos principais eixos estruturantes da Iniciativa Brasileira em Nanotecnologia (IBN), compreende um conjunto de laboratórios direcionados à pesquisa, ao desenvolvimento e à inovação (PD&I) em nanociências e nanotecnologias, tendo como característica essencial o caráter multiusuário e de acesso aberto a instituições públicas e privadas, mediante submissão de propostas de projetos de PD&I ou de requisição de serviços.

 

SibratecNANO: Centros de Inovação em Nanotecnologias

       Operado pela Fundação de Desenvolvimento da Pesquisa (FUNDEP), o SibratecNANO é um instrumento de política do MCTI de aproximação, articulação e financiamento de projetos cooperativos entre micro, pequenas, médias e grandes empresas e os laboratórios integrantes do SisNANO. Compõe-se por duas redes específicas: Rede de Centro de Inovação em Nanomateriais e Nanocompósitos e Rede de Centro de Inovação em Nanodispositivos e Nanosensores.

      Seu objetivo é fomentar e implantar a cultura da inovação nas empresas brasileiras, principalmente micro e pequenas, voltadas para incorporação da nanotecnologia em produtos e processos. Para participar, as empresas devem apresentar um projeto em colaboração com um ou mais ICTs do SisNANO, seguindo o calendário regular de chamadas.

Maiores informações em www.sibratecnano.com

INCTs nas Áreas de Materiais Avançados e Nanomateriais

        Em 27 de novembro de 2008, o MCTI lançou, via CNPq, o Programa Institutos Nacionais de Ciência e Tecnologia (INCT) com metas ambiciosas e abrangentes, associadas à possibilidade de mobilizar e agregar, de forma articulada, os melhores grupos de pesquisa em áreas de fronteira da ciência e em áreas estratégicas para acelerar o desenvolvimento sustentável do País; de impulsionar a pesquisa científica básica e fundamental competitiva internacionalmente; e, de estimular o desenvolvimento de pesquisa científica e tecnológica de ponta associada às aplicações para promover a inovação e o espírito empreendedor, em estreita articulação com empresas inovadoras.

Seguem os principais INCTs na área de Materiais Avançados:

 

GRAFENO E SUAS APLICAÇÕES

      O grafeno é um material de dimensões nanométricas, composto basicamente de carbono, hidrogênio e oxigênio, com uma gama de características especiais, tais como flexibilidade e leveza aliadas à alta resistência, condutividade elétrica, grande superfície de contato, biocompatibilidade, estabilidade química e térmica, resiliência e isolante. As características do grafeno permitem a aplicação do material em diversos setores da indústria que vão da biologia à eletroeletrônica, passando pelo de saúde humana e animal, agropecuária, construção civil, energia, automobilístico, aeronáutico, recursos hídricos, petroquímica, química, transportes, têxtil, tecnologia da informação e metalurgia, para citar alguns.

       Visando apoiar pesquisas de desenvolvimento tecnológico e inovação com o objetivo de gerar empreendimentos e soluções aplicadas de base tecnológica tendo como principal objeto o grafeno, foi lançada, em março de 2020, a Chamada Pública CNPq/ MCTIC/SEMPI Nº 01/2020.

 

Principais Instituições e projetos na área de nanomateriais de carbono apoiados pelo MCTI:

 

 

GOVERNANÇA DA ÁREA DE NANOTECNOLOGIA E NOVOS MATERIAIS NO MCTI

      No âmbito da governança das temáticas de Nanotecnologias e Novos Materiais, instituiu-se o Comitê Consultivo de Nanotecnologia e Novos Materiais (CCNANOMAT), pelo Decreto nº 10.095, de 7 de novembro de 2019.

      O CCNANOMAT é o órgão de assessoramento destinado a formular propostas relacionadas à temática de Nanotecnologias e Novos Materiais, sobre: macro-objetivos; áreas prioritárias; alocação de recursos; e acompanhamento e avaliação de iniciativas, ações, programas e projetos.

     O Comitê é composto por representantes do MCTI, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP), da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), da Petróleo Brasileiro S.A (Petrobras), além de especialistas de notório saber na área de nanotecnologia e novos materiais e representantes de organizações da sociedade civil, de classes ou similares. A Portaria MCTIC nº 1.990, de 5 de maio de 2020, designa os atuais membros do CCNANOMAT.

CONTATOS E INTERLOCUÇÕES

Área Responsável: Coordenação-Geral de Tecnologias Habilitadoras (CGTH), Departamento de Tecnologias Aplicadas (DETAP), Secretaria de Empreendedorismo e Inovação (SEMPI).

Endereço: Esplanada dos Ministérios, Bloco E, Sala 355, Brasília-DF, CEP 70067-900.

E-mail: cgth@mctic.gov.br

Telefone: +55 61 2033-7424

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