O calçado do índio e a revolução da borracha natural

Especial com Paulo Henrique C.P. Tavares

O calçado do índio e a revolução da borracha natural

O físico Pierre-Gilles de Gennes, ganhador do prêmio Nobel em 1991, explora no seu interessante livro “Os objetos frágeis” temas científicos complexos de forma simples e didática. Recomendo a leitura dessa obra aos jovens do país que se interessam por ciência. Um dos materiais explorados nesse livro é a borracha.

Mas por que ela é um material especial e indispensável ao mundo contemporâneo? Imagine seu carro com rodas de madeira e certamente será capaz de responder à indagação.

Podemos começar a história com os nativos da floresta amazônica. Em algumas ocasiões eles extraem a seiva da seringueira, o látex, e espalham esse líquido viscoso nos pés. Após alguns minutos a viscosidade do líquido aumentou tanto que um calçado de borracha é obtido.

Mas como é a estrutura química do látex e por que ele se solidifica nos pés do índio?

Podemos imaginar o látex que acaba de ser extraído da seringueira como um líquido formado por moléculas muito longas de carbono e hidrogênio. Essas moléculas, os polímeros, formam verdadeiras cadeias que conseguem deslizar e enrolar umas sobre as outras. O “atrito” que ocorre em escala atômica entre essas cadeias explica a alta viscosidade do látex. Imagine um prato de macarronada reduzido 100 mil vezes e terá uma ideia aproximada dessa estrutura.

A coagulação do látex após alguns minutos ocorre pela ação de uma substância química vital aos seres vivos, o oxigênio do ar.

Como isso ocorre?

O oxigênio reage com alguns átomos de carbono das cadeias, as unindo em alguns pontos. Isso faz com que o látex deixe de ser líquido e se transforme em um material sólido macio. Como as moléculas estão agora “presas” umas as outras, elas se movimentam em sincronia quando um esforço mecânico é aplicado. Isso se traduz na capacidade de absorver impacto, trazendo conforto para os pés do índio.

Infelizmente esse calçado artesanal inventado pelos nativos da Amazônia não dura mais do que um dia. Logo começa a se esfarelar, perdendo sua utilidade.

A que isso se deve?

Lembre-se que as borrachas são materiais especiais apenas por possuírem longas cadeias moleculares na sua estrutura. Por azar, o mesmo oxigênio que foi fundamental no processo de coagulação, torna-se um vilão na sequência. O problema é que ele continua a oxidar o látex e acaba quebrando as longas cadeias em moléculas pequenas. Isso provoca a degradação da borracha.

Você já deve ter notado que objetos plásticos e de borracha quando expostos por longos períodos ao sol acabam ficando ressecados e frágeis. O fenômeno aqui é o mesmo, a quebra das cadeias. Porém, nesse caso, provocado pela radiação solar.

Como eliminar esse problema?

Essa questão foi resolvida há um bom tempo. Precisamente em 1849, por um norte americano chamado Charles Goodyear. Ao ferver o látexcom enxofre ele obteve um material escuro, coeso e maleável, que hoje chamamos de borracha natural. Um pneu comum vendido atualmente possui aproximadamente 15 camadas elásticas distintas, cada uma delas para uma função específica. Algumas delas são feitas com a mesma borracha natural descoberta por Goodyear há quase dois séculos.

Então, qual o segredo químico do aquecimento com o enxofre?

Bem, o enxofre está logo abaixo do oxigênio na tabela periódica e, portanto, possui propriedades semelhantes. Assim, ele faz as mesmas ligações de união das cadeias que o oxigênio faz, criando a borracha coesa. Mas por sorte, ele não é tão reativo quanto o oxigênio ao ponto de quebrar as cadeias e, por isso, a borracha natural dura tanto tempo. Aliás, isso cria um novo problema que é o descarte das borrachas no meio ambiente. Discutiremos esse tema em uma próxima oportunidade.

Paulo Henrique C.P. Tavares é professor do Ibmec-MG com formação em química pela UFMG e doutorado em engenharia de materiais pela UFOP.

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Paulo Henrique C.P. Tavares - Opinião Pública

Paulo Henrique C.P. Tavares é professor do Ibmec-MG com formação em química pela UFMG e doutorado em engenharia de materiais pela UFOP.

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