AGRUPAMENTO EPISTEMOLÓGICO DE ARTIGOS PUBLICADOS SOBRE POLÍMEROS E SUA RELAÇÃO COM A ECONOMIA CIRCULAR 1. INTRODUÇÃO
Grande parte das mudanças tecnológicas realizadas pelo homem se deve ao surgimento dos polímeros como material alternativo, revolucionando e favorecendo o desenvolvimento de diversos setores, uma vez que alguns materiais utilizados, não estavam mais sendo satisfatórios para suprir as necessidades, diante da evolução tecnológica.
Na perspectiva científica, o surgimento dos materiais poliméricos, se deu na segunda metade do século passado. Em 1832, o famoso químico alemão, J. Berzelius estabeleceu o termo polímeros, entretanto o seu objetivo era criar um termo para distinguir as moléculas que contém os mesmos elementos químicos, não necessariamente as mesmas propriedades químicas. Porém, somente em 1922, o termo “polímeros” começou a ser utilizado de acordo com as intenções de seu criador. Os experimentos iniciais envolviam os polímeros naturais como a borracha natural, amido, celulose e proteínas. Com maior domínio da tecnologia houve a vulcanização da borracha natural, que deu inicio à indústria de polímeros (PITT, BOING e BARROS, 2011; HAGE JR., 1998).
Diante do grande volume de pesquisas realizadas sobre polímeros, o objetivo geral desta pesquisa é realizar um agrupamento sintático das palavras-chaves dos artigos publicados em 2019 sobre “polymers”, buscando verificar entre estes, preocupações relacionadas à economia circular.
2. REVISÃO DE LITERATURA
Polímeros podem ser definidos como macromoléculas, termo mais geral que enquadra todas as moléculas de tamanho elevado, moléculas grandes formadas por repetições de estruturas pequenas. Poli significa muitos e mero significa partes. As unidades repetitivas que formam as estruturas pequenas são moléculas menores denominadas monômeros, que possuem baixa massa de moléculas, que a partir das reações de polimerização geram a macromolécula polimérica. Para uma macromolécula ser apontada como polímero, certos aspectos precisam ser levados em conta, como, tamanho, estrutura química, interações intra e intermoleculares, unidades químicas ligadas por covalência e repetições regulares ao longo da cadeia. (LUCAS, MONTEIRO e SOARES, 2001).
Os polímeros estão por toda parte. Eles podem ser encontrados no látex e na madeira, exemplos de polímeros naturais, ou no plástico e na borracha, que são exemplos de polímeros sintéticos. Pela forte presença no cotidiano da humanidade, muitos estudos vêm sendo desenvolvidos nos últimos anos sobre o conceito, entre outras coisas, os estudos buscam minimizar o impacto do descarte no meio ambiente, como no uso do plástico. Outras vertentes de pesquisa tratam da adaptação do uso destes materiais diante da evolução tecnológica, caso da impressão 3D.
O desenvolvimento científico gerou aumento da diversidade dos materiais poliméricos para suprir a demanda das diversas áreas de aplicação. Muitos destes materiais são remodelamentos, sendo assim, são feitos agrupamentos por meio de classificação, sendo elas, estrutura química, métodos de preparação, características tecnológicas e comportamento mecânico. (CANEVAROLO, 2013; MANO e MENDES 1999). A Figura 1 representa a classificação de polímeros de acordo com diferentes autores (CARNEIRO, 2014; CANEVAROLO, 2013; LENGOWSKI, MUNIZ, NISGOSK, 2013; CAREY, 2011; PITT,
BOING e BARROS, 2011; VILLANOVA, ORÉFICE, 2010; GERALDES, 2008; AKCELRUD, 2007; SPINACÉ, PAOLI, 2005; GRASSI, FORTE, 2001; LUCAS et al, 2001; NISHIOKA et al, 2000; MANO e MENDES 1999; MANO 1991).
Figura 1: Classificação de polímeros
Fonte: Elaborado pelos autores (2020)
Nos últimos anos, os polímeros, especialmente os convencionais como polietileno e polipropileno, vêm sendo utilizados em diversos setores da economia devido ao baixo custo, ampla funcionalidade e alta durabilidade, porém permanecem no meio ambiente por muito tempo após o descarte (FONSECA et al. 2018). Outro fator que contribui para o aumento da demanda por estes materiais é a hiperglobalização, que entre os anos de 1980 e 2011 registrou o aumento do volume de mercadorias comercializadas globalmente, que quadruplicou neste período, gerando aumento do nível do comércio mundial quase duas vezes mais rápido que a
Cla ss if ica çã o do s po lím er o s Estrutura química Cadeia Carbônica Poliolefinas Polímeros de Dienos Polímeros Estirênicos Polímeros Clorados Polímeros Fluorados Polímeros Acrílicos Polivinil Ésteres Poli(fenol-formaldeído) Cadeia Heterogênea Poliéteres Poliésteres Policarbonato Poliamidas Poliuretanos Aminoplásticos Derivados da celulose Siliconas Método de preparação Condensação Adição Comportamento mecânico Plásticos Termoplásticos Termorrígidos Baroplásticos Elastômeros Fibras Desempenho mecânico Termoplásticos convencionais Termoplásticos especiais Termoplásticos de engenharia Termoplásticos de engenharia especiais
produção mundial de cada ano. (VENTURA, 2013).
O conceito de economia circular está relacionado à economias verdes e ao desenvolvimento sustentável. (GREGSON, 2015). O conceito de economia circular é parte das ações e programas de sustentabilidade, que visam obter equilíbrio entre as dimensões econômica, ambiental e social (ELKINGTON, 1994).
A economia circular resignifica hábitos de consumo atuais ao se inspirar na Natureza e modelar ciclos em que produtos seriam repensados em seu design e inovações para garantir redução no consumo de recursos naturais, principalmente em um momento de transição para economia de baixo carbono. A otimização do fluxo de recursos ao maximizar o uso de matérias-primas e reduzir a criação de resíduos, promove a maximização do valor do produto e a geração de novas relações entre empresas ao se tornarem consumidoras e fornecedoras de recursos que são realimentados no ciclo produtivo (LEITÃO, 2015).
Por princípio, uma economia circular é regenerativa e restauradora e está baseada em três princípios: (1) eliminação de resíduos e poluição, (2) produtos e materiais mantidos em uso e (3) regeneração dos sistemas naturais. (EMF, 2020).
Reutilizar, reduzir e reciclar (3R) materiais é um dos conceitos por trás da economia circular. A diminuição do consumo de recursos virgens (não utilizados em processos produtivos) e a reutilização/reciclagem de recursos secundários auxiliam em mitigar a intensidade de carbono utilizada em processos produtivos. Embora a economia circula pareça uma preocupação ambiental, ela também é responsável por benefícios socioeconômicos como a geração de empregos nos setores de gestão de resíduos e de serviços (DE KOCH et al., 2020). A economia circular pode ser considerada como a solução para a sustentabilidade e um caminho para isto é a reciclagem do plástico. A reciclagem de polímeros apresenta algumas limitações devido à alteração das propriedades destes materiais. Por conta dessas limitações novas formas de reciclagem são necessárias, tais como a reciclagem química, biológica e por fusão. Mesmo com as várias formas de reciclagem, não há garantias de que os plásticos sejam corretamente descartados. Para aumentar as chances de que isto aconteça, é necessário que as diferentes dimensões da sustentabilidade – econômica, social e ambiental – sejam abordadas e incentivadas. (AYRE, 2018, VALERIO et al., 2020, GETOR et al., 2020)
Matrizes compostas por polímeros termofixos e reforços, necessitam de maior processamento para reciclagem. Tal processo gera um custo muito alto, portanto a incineração, reciclagem térmica, química e mecânica, recuperação de fibras de vidro e redução de tamanho para pó, são as principais estratégias para reciclagem dos resíduos compostos. (AYRE, 2018). O custo para realizar o processo de reciclagem de um polímero para fazer um novo produto, é maior do que utilizar um polímero virgem, seria então necessária uma tecnologia capaz de possibilitar essa competição dos custos. A reciclagem na América do Sul, deve passar por melhorias na separação dos materiais poliméricos nos lugares de coleta. (VALERIO et al., 2020)
A escassez de incentivos e o uso de materiais com diversos componentes, não contribuem para que haja aumento da reciclagem pelas empresas. Isto poderia ser resolvido por meio da legislação e aplicação das tecnologias de reciclagem já disponíveis. (AYRE, 2018)
A necessidade do uso de tecnologias para solucionar o problema de variação de custos com a reciclagem de materiais, influenciou o desenvolvimento de uma estrutura que integra uma interface aprimorada para testes dos materiais, integrando Inteligência Artificial, Banco de Dados e sistema de DSC-TGA, simplificando o processo, garantindo as condições de teste de estabilidade e controle de qualidade. (GETOR et al., 2020).
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
O método de análise de conteúdo é feito a partir de obras literárias, artigos de jornais, documentos oficiais, programas audiovisuais, declarações políticas, atas de reuniões ou relatórios de entrevistas pouco diretivas. Em seguida, o conhecimento é construído a partir de fontes de informação como a escolha de termos utilizados pelo locutor, sua frequência, seu modo de disposição e da forma como seu discurso foi construído.
Uma análise de conteúdo deve incidir sobre o discurso do próprio locutor ou sobre as condições sociais em que é produzido. (QUIVY & CAMPENHOUDT, 1998). A análise de conteúdo pode ser feita também, a partir do cálculo das frequências relativas ou das coocorrências dos termos utilizados, permitindo assim elaborar uma interpretação que não tome como referência os valores e representações dos investigadores, mas sim, dos locutores pesquisados. (CAVALCANTE, CALIXTO e PINHEIRO, 2014).
Nesta pesquisa a análise de conteúdo foi realizada a partir dos dados obtidos na plataforma Web of Science, relacionadas ao tema “polymers”, visando a identificação das diferentes possibilidades de aplicação e análise dos materiais poliméricos. A busca pelo termo em inglês foi utilizado, pois a produção científica neste idioma é preferida entre os autores, visando dar maior visibilidade à pesquisa.
Diante do alto volume de documentos produzidos com relação ao tema, alguns filtros da plataforma Web of Science foram utilizados. O primeiro deles foi “período de publicação”, restringindo a busca para os últimos cinco anos (72.527 documentos). Diante do alto volume de publicações no período e visando abordar resultados de pesquisas mais recentes, optou-se por restringir a busca aos documentos publicados no ano de dois mil e dezenove, obtendo-se considerável redução (12.145 documentos). Na busca pela delimitação do universo tipo de documento, a pesquisa foi restrita à artigos (10.206 documentos) e quando foi feita especificação da área de conhecimento para “polymer science”, obteve-se a amostra final deste estudo (2.146 artigos).
Entre os artigos sobre polymer publicados no ano de dois mil e dezenove na plataforma
Web of Science na área de conhecimento “polymer science” (2.146 artigos), foram escolhidos
os dez mais citados, e a partir do Abstract destes, foi realizada análise de conteúdo com o auxílio do software VOSviewer, escolhido por motivos de conveniência.
Embora as pesquisas bibliométricas normalmente sejam realizadas com dados de pesquisa dos últimos cinco anos em determinada área de conhecimento, em função do grande número de artigos relacionados ao termo “polymers” (72.527), não foi possível calcular por meio da base Web of Science a média de citações neste período. Sendo assim, foram analisados e informados por meio da base Web of Science, somente o número de citações feitas no ano de dois mil e dezenove, referente aos artigos publicados no mesmo ano (totalizando 1.253 citações). A contagem de registros inclui artigos antecipados, desde que totalmente revisados por pares, citáveis e publicados, mesmo sem as devidas atribuições de número de volume/edição/página.
4. ANÁLISE DE RESULTADOS
Utilizando o software VosViewer (Center for Science and technology studies, luden,
Holanda), foi realizado um levantamento das principais palavras utilizadas no título dos
primeiros quinhentos artigos – ponto de saturação da plataforma Web of Science. Embora a plataforma limite o número de artigos por análise, quinhentos artigos constituem uma amostra relevante para a análise de recorrência dos termos (Figura 3).
termos mais recorrentes, agrupados em quatro clusters de cores diferentes para delimitar e ilustrar os quatro grupos constituídos (Figura 2). A posição de cada um dos termos indica o quão próximo eles estão entre si. A dimensão de cada cluster é um fator relevante, já que indica a quantidade de vezes que determinada palavra é apontada no conjunto de artigos, a pertinência é diretamente proporcional ao diâmetro de seu grupo.
O grupo um é constituído por dezessete termos marcados pela cor vermelha, entre eles, blendas, copolímeros, calorimetria exploratória diferencial de calorimetria, membranas, e análise termogravimétrica, que sugerem a representação de técnicas de caracterização, análise e interpretação dos materiais.
Figura 2: Levantamento das principais palavras
Fonte: Elaborado pelos autores
O grupo dois é formado por dezesseis termos marcados pela cor verde, sendo combinações, cadeias, casos, modelos, interação, graus, dinâmica e temperatura de transição vítrea, que aludem às propriedades térmicas fundamentais.
aparecem soluções aquosas, peso molecular, grupos, conexões, preparações, soluções e solventes. Termos ligados à físico-química, uma das vertentes da química, juntamente com a química orgânica e inorgânica.
O grupo quatro é formado por oito itens marcados pela cor amarela, sendo eles, compósitos, condutividade, propriedades mecânicas e performance, que remetem às condições de processamento dos materiais poliméricos.
É importante observar que dentre os quinhentos artigos analisados nesta etapa (Figura 2), não aparecem termos relacionados à sustentabilidade.
Para realizar a análise de conteúdo, foram escolhidos os artigos com maior número de citações no ano de dois mil e dezenove (Quadro 1), o que não representa, necessariamente, relevância destes artigos no meio acadêmico, mas um indicador de relevância, uma vez que estes foram escolhidos por outros autores, mostrando concordância entre ideias/pensamentos. Quadro 1: Dez artigos mais citados (de uma amostra de 1.243 artigos).
No. Título Autores Periódico Citações
1 Multiscale approach for three-phase CNT/polymer/fiber laminated nanocomposite
structures.
TORNABENE, Francesco, BACCIOCCHI,
Michele, FANTUZZI, Nicholas, REDDY, J. N.
Polymer Composites
35
2 A Parallel Bicomponent TPU/PI Membrane with Mechanical Strength Enhanced Isotropic Interfaces Used as Polymer Electrolyte for
Lithium-Ion Battery.
CAI, Ming, ZHU, Jianwei, YANG, Chaochao, GAO, Ruoyang, SHI, Chuan, ZHAO, Jinbao
Polymers 16
3 Novel mussel-inspired zwitterionic hydrophilic polymer to boost membrane water-treatment
performance.
SUN, Hongguang, ZHANG, Yanqiu, SADAM, Hussain, MA, Jun, BAI, Yongping, SHEN, Xi,
SHAO, Lu Journal of membrane science 15 4 PVDF/halloysite nanocomposite-based non- wovens as gel polymer electrolyte for high
safety lithium ion battery.
KHALIFA, Mohammed, JANAKIRAMAN, S., GHOSH, Sudipto, VENIMADHAV, A., ANANDHAN, S. Polymer Composite 13
5 Morphology, Rheology and Physical Properties
of Polymer-Modified Asphalt Binders.
BEHNOOD, Ali., MODIRI GHAREHVERAN, Mahsa European Polymer Journal 12
6 Modeling and Simulations of Polymers: A Roadmap Department of Chemical and Biomolecular Engineering and Department of Materials
GARTNER, Thomas E., JAYARAMAN, Arthi Science and Engineering, University of Delaware 12 7 Ketone-Functionalized Polymer Nano-Objects Prepared via Photoinitiated Polymerization- Induced Self-Assembly (Photo-PISA) Using a Poly(diacetone acrylamide)-Based Macro-
RAFT Agent.
HE, Jun, XU, Qin, TAN, Jianbo, ZHANG, Li.
Macromolecular Rapid
Communications 10
8 Optical Properties of a Sulfur-Rich Organically Modified Chalcogenide Polymer Synthesized via Inverse Vulcanization and Containing an
BOYD, Darryl A., NGUYEN, Vinh Q.,
MCCLAIN, Collin C., KUNG, Frederic H., BAKER, Colin C.,
ACS Macro Letters
Organometallic Comonomer. MYERS, Jason D., HUNT,
Michael P., KIM, Woohong, SANGHERA, Jasbinder S.
9 Introducing Fluorine and Sulfur Atoms into Quinoxaline-Based p-type Polymers To Gradually Improve the Performance of
Fullerene-Free Organic Solar Cells
YANG, Jing, CONG, Peiqing, CHEN, Lie, WANG, Xiaoche, LI, Jianfeng, TANG, Ailing, ZHANG, Bao, GENG, Yanfang, ZHOU, Erjun
ACS Macro Letters
8
10 Catalyst-Free Vitrimers from Vinyl Polymers
LESSARD, Jacob J., GARCIA, Luis Garcia F., EASTERLING, Charles P., SIMS, Michael B., BENTZ, Kile C., ARENCIBIA, Scarlet, SAVIN, Daniel A., SUMERLIN, Brent S.
Macromolecules 7
Fonte: Adaptado de WEB OF SCIENCE (2019).
É interessante observar a relação existente entre os autores e coautores dos dez artigos mais citados nas publicações do ano de dois mil e dezenove, (Figura 3), um possível indicador da existência de uma rede de apoio ou de validação científica entre estes pesquisadores. Figura 3: Rede formada entre os autores e coautores dos 10 artigos mais citados.
Fonte: Elaborado pelos autores (2020)
Em função da diversidade de assuntos apresentados pelos artigos mais citados em ciência dos polímeros, a análise mais relevante deste estudo (Figura 4) é aquela que realiza finalmente o agrupamento dos termos usados pelos dez artigos mais citados nas publicações do ano de dois mil e dezenove na plataforma Web of Science. Através desta análise é possível perceber três agrupamentos epistemológicos, ou seja, três agrupamentos por nichos e vertentes de publicação, sendo eles desempenho, morfologia e desempenho/morfologia. O agrupamento epistemológico por similaridade permite observar as principais áreas de conhecimento às quais o conceito de polímeros vem sendo associado às publicações científicas.
Figura 4: Agrupamento epistemológico dos 10 artigos mais citados
Fonte: Elaborado pelos autores (2020)
A seguir, serão descritos em três agrupamentos epistemológicos, os 10 artigos encontrados neste estudo. Além disto, será apresentada uma breve descrição do objetivo de pesquisa de cada um deles.
Agrupamento 01 – Desempenho (Artigos 1, 9 e 10)
Este agrupamento separa os artigos que abordam o desempenho dos materiais poliméricos, dentro das mais variadas aplicações apresentadas pelos seus autores que buscam constantemente por polímeros de alta tecnologia para a substituição de materiais comuns, que exigem alto desempenho.
O artigo 1 apresenta as melhorias alcançadas em termos de propriedades térmicas, resistência à corrosão e vida em fadiga. Engenheiros que atuam na análise e fabricação de aeronaves, componentes aeroespaciais, bem como velas, barcos e cascos, têm feito um ótimo uso de materiais compósitos para obter elementos estruturais mais leves e eficientes (TORNABENE et al, 2017). O objetivo principal deste artigo foi investigar a livre linearidade vibrações de placas e cascas trifásicas de nanocompósitos de CNT / polímero / laminado com fibra por meio de uma escala múltipla aproximação (TORNABENE et al, 2017).
No artigo 9 os autores investigaram os efeitos da inserção de átomos nas cadeias laterais de tiofeno, buscando melhorias nas propriedades optoeletrônicas. Neste estudo três polímeros conjugados à base de quinoxalina “D − π − A”, denominados PE61, PE62 e PE63, foram utilizados para investigar o efeito da introdução de átomos de flúor e enxofre nas cadeias laterais de tiofeno no desempenho fotovoltaico quando emparelhado com um Y não-fulereno Y6. Os resultados fornecem uma estratégia simples e eficaz para ajustar as propriedades optoeletrônicas e, assim, melhorar o desempenho fotovoltaico (YANG, J. et al, 2019).
Os autores do artigo 10 buscaram identificar uma nova opção mais abrangente e comercialmente viável no uso de vitrímeros. Os derivados de monômero de vinil, intitulados pré-polimeros são utilizados na preparação dos vitrímeros. Os vitrímeros surgiram como uma classe de materiais que apresentam a robustez dos termofixos e a reciclabilidade de termoplásticos sem comprometer a integridade dos materiais. A maioria dos exemplos de vitrímeros envolveu novos polímeros com ligações permutáveis. Em busca de uma mais rota universal e comercialmente viável, os autores apresentaram um método que utiliza reagentes disponíveis no mercado e de baixo custo para preparar vitrímeros de pré-polímeros derivados de monômero de vinil que contêm grupos funcionais de eto-cetoéster reticuláveis. (LESSARD, J. J., et al, 2019).
Dentre os artigos deste agrupamento, somente este último revela preocupações com a economia circular. Embora não trate diretamente da reciclagem de termoplásticos, os autores
destacam que o material proposto pode ser reciclado sem que haja perda da integridade.
Agrupamento 02 – Morfologia (Artigo 3, 5, 6, 7 e 8)
Neste agrupamento os artigos foram separados por abordarem a morfologia dos polímeros, visto que a morfologia trata das formas que os materiais podem tomar dentro das mais variadas aplicações apresentadas nas publicações.
O artigo 2 investigou o uso de polímeros como material termicamente estável utilizado em baterias de alta segurança, visando à melhoria das propriedades ao associar dois componentes. Para isto, um eletrólito de polímero termoplástico de poliuretano/poliimida (TPU/PI) de dois componentes, foi preparado com o método de eletrofiação lado a lado, como materiais termicamente estáveis para o uso em baterias de alta segurança. Devido à alta resistência mecânica, excelente estabilidade química e eletroquímica, o polietileno (PE) e membranas porosas de polipropileno (PP) tornaram-se o separador mais utilizado para baterias de íon de lítio (CAI et al, 2019).
No artigo 3, os autores buscaram alternativas para tratar a água contaminada de forma ecológica, já que o problema de incrustações afeta a longevidade de implantação das membranas convencionais. Neste caso, foram utilizados dois polímeros com excelente resistência à incrustação. Como a tecnologia pode tratar continuamente a água contaminada de maneira ecológica, a superfície da membrana é vulnerável a contaminantes causados pelo acúmulo de proteínas e microorganismos durante a operação em longo prazo, reduzindo a permeação da membrana, o fluxo e vida útil. Portanto, melhorar o desempenho antiincrustante das membranas convencionais é uma abordagem econômica para promover de forma eficiente a separação por membrana para aplicações em larga escala (SUN et al, 2019). Uso de polímeros misturados para construir membranas antiincrustantes com excelentes propriedades de separação por segregação da superfície.
O artigo 4 busca identificar como a tecnologia pode tratar o consumo de polímeros para modificar o asfalto, aglutinantes e misturas dando ênfase na capacidade de alterar a reologia, morfologia e propriedades mecânicas aglutinantes. O asfalto é um dos mais antigos materiais de engenharia cuja existência remonta a 1800 A.C. Atualmente, o asfalto é usado principalmente como ligante para agregados minerais na indústria de pavimentação. Embora apenas uma pequena quantidade de ligante de asfalto seja usada em uma mistura típica de asfalto, ele desempenha um papel importante no desempenho de misturas asfálticas. Aglutinantes de asfalto podem ser classificados como materiais viscoelásticos com propriedades dependentes do tempo e da temperatura. Uma vez que o polímero misturado de forma adequada com o aglutinante, contribui para as mudanças no comportamento viscoelástico, diminuindo falhas (BEHNOOD e MODIRI GHAREHVERAN, 2018).
No artigo 6 são destacadas as melhores práticas, principais desafios e avanços importantes no desenvolvimento de simuladores de polímeros, apresentando maneiras de melhorar a validade, utilidade e o impacto de suas pesquisas computacionais sobre os materiais poliméricos. Muitos pesquisadores excluem discussões detalhadas dos modelos, simulações e análises que capturam corretamente dinâmica de polímeros. Sendo assim, é importante identificar as boas práticas e as armadilhas comuns que um pesquisador deve ter em mente na escolha do modelo e do método de simulação apropriados para o problema em questão e como analisar corretamente trajetórias de simulação de polímeros para chegar a conclusões significativas (GARTNER e JAYARAMAN, 2019).
O artigo 7 está relacionado ao uso de nanoobjetos de copolímero de dibloco funcionalizados com cetona, ajustadas pela incorporação do acrilato de isobornil (IBOA) no
bloco de formação do núcleo. Provando que nano-objetos de polímero reticulado com casca são ainda mais hidrolisados e empregados como modelo para a síntese de compósitos de prata. Neste estudo os nanoobjetos de copolímero de dibloco funcionalizados com cetona foram preparados por polimerização por dispersão foto-iniciada e reversível por transferência de cadeia de fragmentação por adição (RAFT) de acrilato de terc-butil usando um RAFT macromolecular à base de poli (diacetona acrilamida) (PDAAM) (macro- RAFT) em etanol/água (60/40, p/p) à temperatura ambiente. Os nano-objetos de polímeros obtidos têm aplicações extensas na área de catálise, nanoreatores, bioimagem, emulsão de Pickering e administração de medicamentos (HE, J. et al, 2018).
No artigo 8 a vulcanização inversa é utilizada para formação de um novo polímero estável usando tetravinyltina como um comonômero com enxofre. A vulcanização inversa é o método em que o enxofre pode ser derretido e combinado com comonômeros para formar polímeros estáveis (BOYD et al, 2019). O artigo apresenta a criação de um novo polímero nomeado ORMOCHALC, fabricado com o uso de tetravinyltina.
Dentre os artigos deste agrupamento, somente o artigo três (SUN et al, 2019), embora indiretamente, revela preocupações ligadas à economia circular, porém, neste caso, não relacionado a reciclagem de polímeros, mas à utilização de um polímero que contribui para o tratamento e reúso da água contaminada.
Agrupamento 03 – Desempenho/Morfologia
Este agrupamento mescla o desempenho dos polímeros e as formas que os materiais podem tomar, representado pelo artigo 4 que investiga o eletrólito de polímero de gel (GPE) à base de tecidos nanocompósitos de poli (fluoreto de vinilideno) (PVDF)/nanotubo de halloysite (HNT) sintetizado e sua adequação como separador em bateria de íon de lítio. Os autores investigaram o desempenho do GPE como separador em baterias de íon lítio, explorando a condutividade iônica, estabilidade eletroquímica e térmica, propriedades de tração, resistência à perfuração, estudos morfológicos e medição da cristalinidade. As baterias de íons de lítio (LIB's) têm uma demanda massiva no mercado atual devido ao seu baixo custo, baixo peso e alta densidade de energia. LIB's são vitais para dispositivos eletrônicos como tablets, laptops e telefones celulares. Apesar de suas vantagens e melhorias contínuas, os LIBs ainda permanecem limitados em fornecer o desempenho desejado (KHALIFA et al, 2018).
Dos dez artigos analisados, somente o artigo dez (LESSARD, J. J., et al, 2019) abordou tema relacionado à economia circular. Isto talvez aconteça em função do alto custo para realização do processo de reciclagem de um polímero, quando comparado ao custo para fazer um novo produto com um polímero virgem (VALERIO et al., 2020), o que pode ser um indicador de que nas indústrias, as preocupações com as questões financeiras ainda são maiores do que com as questões ambientais.
O incentivo por meio da legislação e do uso das tecnologias de reciclagem já disponíveis poderiam contribuir para o aumento da reciclagem pelas empresas (AYRE, 2018).
CONCLUSÃO
A palavra pesquisada polymers, objeto de estudo deste trabalho, tem sido utilizado por grupos distintos na comunidade cientifica, em temas correlatos à ciência dos polímeros, físico-química, física aplicada, ciência dos materiais e química multidisciplinar. Por meio da análise dos dez artigos mais citados nas publicações da plataforma Web os Science em 2019, pôde-se observar a existência de três agrupamentos epistemológicos – desempenho, morfologia e
desempenho/morfologia.
A principal contribuição deste estudo foi a realização do agrupamento epistemológico por similaridade que permite observar as principais áreas de conhecimento às quais o conceito de polímeros vem sendo associado nas publicações científicas, podendo servir de orientação à novas pesquisas acadêmicas. Além disto, o fato de as pesquisas apresentadas não terem como alvo preocupações relacionadas à economia circular, pode estar associada ao alto custo do processo de reciclagem de materiais poliméricos para as empresas. O desenvolvimento e uso da tecnologia deve ser incentivado, de modo que que as organizações possam solucionar o problema de custo, uma vez que o processo seja simplificado e as condições de estabilidade e controle de qualidade sejam mantidas.
A observação de três nichos ou vertentes de publicações científicas, evidência não somente as áreas com maior concentração de pesquisas, mas aquelas que eventualmente não estejam recebendo atenção de pesquisadores, como economia circular, principal alvo deste estudo, ou ainda, biologia computacional matemática, imunologia, engenharia marinha, ecologia, neurologia clínica, neurociências, doenças infecciosas, ciência do solo física nuclear e silvicultura, áreas com menor número de publicações de acordo com o Web of Science.
Novas pesquisas com plataformas mais robustas de tratamentos de dados, como ERIC e BDTD poderiam trazer novas informações ou ainda sinalizar a existência de saturação dos dados, ou seja, o ponto em que eles começam a se repetir.
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