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Inovação em cosméticos, produtos de perfumaria e de higiene pessoal

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Projeto pioneiro do IPT aprimora princípios ativos de produtos criados para a proteção da beleza e pele

A partir do próximo verão, o consumidor brasileiro terá à disposição centenas de cosméticos e produtos de perfumaria e higiene pessoal com fórmulas inovadoras e desenvolvidas em parceria com empresas no Estado de São Paulo. Os itens trarão incorporados em sua composição diversos princípios ativos criados no Laboratório de Bionanotecnologia do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT).

Os produtos são para proteção da pele e beleza. A lista inclui vitamina, protetor solar, creme antirrugas e antienvelhecimento, clareador e para tratamento capilar. É o primeiro resultado do projeto pioneiro e cooperativo de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação (PDI) firmado em outubro de 2013 entre o IPT e o Instituto de Tecnologia e Estudos de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos (ITEHPEC) – braço tecnológico da associação que representa o setor, a Associação Brasileira da Indústria de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos (ABIHPEC).

Com abrangência nacional, a entidade congrega 370 fabricantes de itens de higiene pessoal, perfumaria e cosméticos. As marcas dos associados da ABIHPEC detêm 98% de participação no mercado nacional e atendem 180 milhões de consumidores. O Brasil é o terceiro maior mercado do planeta e o setor fatura anualmente R$ 100 bilhões.

Com término em julho de 2015, o PDI objetiva desenvolver rotas para nanoencapsular princípios ativos, matéria-prima primordial da indústria de cosméticos. O projeto teve investimento de R$ 2,3 milhões divididos em três partes iguais entre o IPT, a Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII) e quatro empresas associadas do ITEHPEC (Natura, Grupo Boticário, TheraSkin Farmacêutica e Yamá Cosméticos).

Conhecimento conjunto

O trabalho é distribuído em duas etapas. A primeira, concluída, aproximou pesquisadores do IPT de profissionais das empresas participantes com as linhas de produção. A finalidade foi encontrar, de modo conjunto e compartilhado, respostas para problemas comuns nos processos industriais dos quatro fabricantes vinculados ao ITEHPEC.

A fase final segue em andamento e envolve o desenvolvimento de soluções sob medida para cada uma das empresas. Inclui cláusulas específicas de confidencialidade, com a finalidade de resguardar o sigilo industrial de alguns processos de produção, considerando que as empresas contratantes concorrem entre si em algumas linhas de produtos.

Nível molecular

No IPT, o trabalho é comandado pela farmacêutica Natália Cerize e pelo engenheiro químico Adriano de Oliveira. Segundo os pesquisadores, a bionanotecnologia é um ramo novo, multidisciplinar e promissor da ciência. Investe na manipulação de partículas muito pequenas, em escala próxima do nível molecular, tendo como alvo incorporar características e funcionalidades ou, ainda, reforçar ou retardar, entre outras muitas possibilidades, a ação do tempo.

Na área de cosméticos, nanoencapsular os princípios ativos traz diferenciais competitivos e amplia as possibilidades de seu uso, permitindo, entre outras coisas, ação mais localizada e duradoura dos compostos na pele humana, além de permitir absorção cutânea mais direta e dosada, aumentando, por exemplo, a resistência de um preparado ou vitamina à ação do suor. Neste sentido, os pesquisadores lembram que o mercado brasileiro de protetor solar é o segundo maior do mundo.

Sobre o IPT

Criado em 1899 e vinculado à Secretaria Estadual de Desenvolvimento Econômico, Ciência, Tecnologia e Inovação (SDECTI), o IPT possui 11 centros tecnológicos. Seus pesquisadores e técnicos administrativos atuam de modo multidisciplinar em quatro grandes áreas: inovação, pesquisa e desenvolvimento; serviços tecnológicos; desenvolvimento e apoio metrológico; e informação e educação em tecnologia.

O IPT tem por proposta ampliar a competitividade de empresas públicas e privadas, oferecendo soluções tecnológicas para diversos segmentos da economia. A lista atual inclui energia, transportes, petróleo e gás, meio ambiente, construção civil, cidades, saúde e segurança, entre outros.

Clientes satisfeitos

Mesmo sem estar com o trabalho finalizado, o diretor administrativo e financeiro da Yamá Cosméticos, Fabio Yamamura, comemora as novas tecnologias industriais decorrentes da parceria com o IPT. “Temos disponíveis boas opções para trabalhar de modo eficiente com princípios ativos solúveis em água (hidrofílicos) e em óleo (lipofílicos)”, observou.

Sediada em Cotia, na Região Metropolitana de São Paulo, a Yamá Cosméticos é uma empresa familiar fundada em 1967. Tem em seu quadro 350 funcionários e fabrica mais de 400 itens diferentes usados em salões de cabeleireiros. Yamamura comenta que, na área de cosméticos, a inovação é uma necessidade premente e constante, considerando a grande diversidade humana da população brasileira.

Ele também observa que no PDI a inovação esteve presente em todos os momentos. “As empresas se reuniram em torno de uma demanda transversal, financiaram a pesquisa e, com o IPT, compartilharam resultados, trocando conhecimentos e aprendizagem”, destacou.

A Natura ressaltou, por meio de sua assessoria de imprensa, que seus representantes conheceram os serviços de bionanotecnologia do IPT em agosto de 2012, quando foi inaugurado o laboratório. Desde então, realizaram projetos cooperativos de pesquisa e desenvolvimento com o instituto, como, por exemplo, a ação piloto EMBRAPII. Para a empresa, a aposta e a formação de redes colaborativas geram inovação de qualidade superior, valorizam os profissionais e criam novas oportunidades para todos os envolvidos.

O diretor de pesquisa e desenvolvimento do Grupo Boticário, Richard Schwarzer, conta ter conhecido os serviços de bionanotecnologia do IPT a partir dos informes e encontros promovidos pelo ITEHPEC. Salienta que a empresa já era cliente do instituto, em serviços de análises laboratoriais de alguns produtos comercializados pelo Grupo Boticário. “O IPT dispõe de corpo profissional qualificado e instrumental técnico de elevado nível. Pode contribuir significativamente para qualquer companhia que mantenha atividades de pesquisa e desenvolvimento.”

Serviço

  • Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT)
  • Empresa Brasileira de Pesquisa e Inovação Industrial (EMBRAPII)
  • Instituto de Tecnologia e Estudos de Higiene Pessoal, Perfumaria e Cosméticos (ITEHPEC)

Rogério Mascia Silveira
Imprensa Oficial – Conteúdo Editorial

Reportagem publicada originalmente na página IV do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 06/01/2015. (PDF)

A caminho, a célula de combustível

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Pesquisador da Poli-USP trabalha na produção de baterias (para celular, notebook, veículos) mais baratas e sustentáveis

Pesquisa desenvolvida no Departamento de Engenharia Elétrica da Escola Politécnica (Poli-USP), com célula de combustível, abre novas frentes na criação de alternativas para substituir as pilhas e baterias usadas em celulares e computadores portáteis. De baixo custo e adotadas no mundo inteiro, essas fontes de energia têm metais pesados (lítio, enxofre e chumbo) em sua composição, e exigem descarte ambiental adequado após o fim da vida útil.

A meta do químico Adir José Moreira, do Laboratório de Sistemas Integráveis (LSI), da Poli-USP, é desenvolver um modelo de bateria alimentada por célula de combustível para substituir as pilhas e baterias atuais. Em sua tese de doutorado, o cientista produziu pequenas partículas de platina medindo aproximadamente 50 nanômetros (50 bilhões de vezes menores que um metro).

Essas pequenas partículas foram distribuídas de modo homogêneo sobre um material de carbono formando a camada catalisadora que compõe a célula a combustível. O resultado foi eficiência energética 50% superior à das células comerciais, utilizando somente 25% de platina. A meta, agora, é diminuir mais o tamanho delas para tornar o sistema ainda mais eficiente, economizar material e reduzir custos do produto final.

Vantagens

A célula de combustível é um tipo de bateria já usada em geradores de energia e em instalações de grande porte, como hospitais. Além de maior capacidade de oferecer eletricidade, gera apenas água limpa como resíduo. Essa é outra vantagem do ponto de vista ambiental por dispensar tratamento antes de ser devolvida para o meio ambiente.

De modo resumido, o funcionamento da célula consiste na passagem de um combustível (hidrogênio) por uma membrana contendo catalisadores (geralmente platina e outro catalisador como carbono) e por ar ou oxigênio. As moléculas de hidrogênio passam pelo catalisador e são dissociadas (separadas) em prótons, que passam pela membrana e formam água e elétrons que geram calor (energia térmica), corrente elétrica (eletricidade) e água limpa (só não pode ser bebida, por não conter sais minerais).

O principal entrave para a adoção pela indústria da célula de combustível é o alto custo da platina no mercado mundial. Inspirado nesse desafio, o pesquisador empregou a nanotecnologia em sua tese de doutoramento. E conseguiu diminuir em 75% o uso da platina em alguns protótipos e, ainda, multiplicou por oito a eficiência energética no sistema.

A nanotecnologia é uma área recente da ciência, surgida de descobertas vindas das fronteiras dos ramos tradicionais do conhecimento – química, física, biologia, matemática. Nesse sentido, Moreira conseguiu reduzir o tamanho das partículas de platina e as “arredondou”, tornando-as mais esféricas, para distribuí-las pela parede da membrana catalisadora.

O trabalho científico comprovou a viabilidade e segurança da célula, com utilização inicial voltada para aplicação veicular. O entrave continua sendo o custo de fabricação (quatro vezes superior ao das pilhas convencionais). Mas o pesquisador acredita que, com a massificação do uso e adoção pela indústria, a inovação poderá ganhar terreno.

Como combustível, o hidrogênio é uma fonte abundante e renovável de energia, por representar 78% da composição da atmosfera. Porém, para ser usado na célula não pode conter impurezas e requer preparação especial. “Caso contrário ocorre diminuição da eficiência energética e pode reduzir a vida útil do dispositivo”, explica Moreira.

Empresas parceiras

Eletrotécnico de formação, Moreira pesquisou, durante sua trajetória profissional, a produção e a utilização de nanocápsulas para uso médico. Na Poli-USP, orientado pelo pesquisador Ronaldo Domingues Mansano, adotou o mesmo princípio com as nanopartículas de platina da célula de combustível.

Ele conta que os próximos passos da pesquisa, além de reduzir mais o tamanho das partículas, é miniaturizar componentes e desenvolver um protótipo de bateria alimentada por célula de combustível em miniatura com reservatório interno com “tanque” de hidrogênio gasoso. Ele crê que até o final de 2014 haverá empresas do gênero no mundo produzindo baterias baseadas nessa tecnologia.

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 30/07/2013. (PDF)

Bala de prata

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Centro Multidisciplinar da Fapesp cria nanomaterial capaz de matar dez vezes mais bactérias e fungos que os produtos encontrados no mercado

Vem dos laboratórios do Instituto de Química (IQ), da Universidade Estadual Paulista (Unesp), de Araraquara, e da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), o mais novo nanomaterial criado no mundo. Originado da prata, o composto tem capacidade dez vezes maior de matar bactérias e fungos do que os produtos encontrados no mercado. Inédito na literatura científica internacional, o trabalho rendeu artigo, no mês de abril, na revista britânica Scientific Reports – Nature.

A descoberta é o mais novo resultado do trabalho do Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC), um dos 11 Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepid) mantidos desde o ano 2000 pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado (Fapesp). O CMDMC é liderado pelo professor Élson Longo e o novo nanocomposto foi sintetizado pelo pesquisador Laércio Cavalcante.

O professor Élson conta que, ao analisar amostras de tungstato de prata em microscópio eletrônico de alta resolução, o grupo descobriu o crescimento de prata metálica na superfície dos cristais de tungstato. E, após um ano de pesquisa, desenvolveu um material artificial, com propriedade fungicida, bactericida, fotoluminescente (capacidade de absorver e irradiar luz) e fotodegradante (capacidade de se decompor compostos orgânicos sob a ação da luz).

Atualmente, materiais com propriedades bactericidas e fungicidas são usados na composição de embalagens, bebedouros, secadores de cabelo e até mesmo na formulação de tintas e pisos.

Para o novo material, o professor Élson vislumbra áreas variadas de aplicação, como cerâmica, eletrônica de materiais, estrutura eletrônica e química coordenada. Prevê, ainda, usos industriais especializados, como sensor de gases. Outra aposta é aproveitar o nanomaterial para despoluir lagos, pelo fato de o mesmo degradar substâncias orgânicas.

CMDMC

O CMDMC tem por proposta formar profissionais e desenvolver novos materiais inorgânicos (cerâmicos) e tecnologias de síntese e de processamento. Atua com fins específicos em pesquisa básica ou voltada para a inovação e, depois, transfere para a sociedade o conhecimento produzido.

O grupo atende empresas públicas e privadas, apoia a criação de novos negócios e dá consultorias em programas de controle de qualidade, pesquisa e desenvolvimento, entre outras funções.

Sua estrutura básica inclui os dois laboratórios Interdisciplinares de Eletroquímica e Cerâmica (Liec) do IQ-Unesp-Araraquara e do Departamento de Química da UFSCar. E mais o Grupo de Crescimento de Cristais e Materiais Cerâmicos do Instituto de Física (IFSC) da USP São Carlos e pesquisadores do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (Ipen) e dos departamentos de Engenharia de Materiais e de Educação da UFSCar.

Sediado no IQ-Unesp, em Araraquara, o CMDMC tem estrutura organizacional e administrativa próprias. Além das instalações e laboratórios, dispõe de processamento e caracterização de materiais cerâmicos, tais como fluorescência e difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura, análise térmica diferencial, espectroscopia e infraestrutura computacional, entre outros serviços.

A lista de serviços prestados inclui consultorias para clientes como Cerâmica Saffran, Tecnicer, Alumar, IpqM, Newtronics, 3M, Esmaltes S.A., Dana Echlin, Cerâmica Gerbi, Cervejaria Brahma, Fibra S.A., CSN e White Martins Gases Industriais, entre outros.

Via de mão dupla

As descobertas científicas do CMDMC renderam 27 patentes no Brasil e três no exterior. E originaram três empresas fornecedoras de serviços e produtos de perfil tecnológico. Conhecidos como spin-offs, estes negócios são formados na maioria por ex-universitários dispostos a empreender que, depois do diploma e da consolidação da empresa, mantêm vínculo permanente com as instituições acadêmicas onde se formaram.

Neste grupo, destaca-se a Nanox, fundada em 2005 e sediada em São Carlos. A spin-off será a primeira que poderá aproveitar o novo material desenvolvido no CMDMC e já fez três reuniões para tratar da oportunidade. Dois de seus proprietários, Gustavo Simões e Daniel Minozzi, observam que o tungstato de prata é até três vezes mais fungicida do que os produtos comercializados pela empresa.

Embalagens inteligentes

Com dez funcionários, a Nanox tem entre seus quadros ex-alunos da UFSCar e do IQ-Unesp. Nos laboratórios das duas universidades testa as características físicas, químicas e microestruturais de seus produtos. Um exemplo da linha de produtos são as embalagens “inteligentes”, que conservam os alimentos por mais tempo, preservando o valor nutricional da comida humana e evitam contaminações por micro-organismos.

“Intercâmbio empresa e universidade é constante. Só que, desta vez, aconteceu algo inédito: quem nos pediu para analisar o material descoberto foi o CMDMC”, conta Gustavo. “Faremos os testes de desenvolvimento com o nanomaterial, que pretendemos usar como matéria-prima na linha industrial, por agregar características inovadoras simultâneas: ser bactericida (matar bactérias) e bacterostático (inibir o crescimento delas)”, informou.

Serviço

CMDMC
Nature
Nanox

Rogério Mascia Silveira
Da Agência Imprensa Oficial

Reportagem publicada originalmente na página III do Poder Executivo I e II do Diário Oficial do Estado de SP do dia 14/05/2013. (PDF)