Jovens cientistas: como o espírito curioso pode transformar ideias em invenções premiadas

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Jun 28 · 6 min read
Juliana Estradioto, 1ª colocada na categoria Ciência de Materiais, ao ser premiada na feira internacional Intel ISEF 2019

Conheça a história de Juliana e João Pedro, dois estudantes apoiados pela Febrace que receberam prêmios internacionais por suas criações que propõem aproveitamento de resíduos orgânicos.

que move um cientista é a curiosidade e a vontade de criar algo que vá mudar o mundo. Um simples questionamento — "e se?" — pode levar à concepção das ideias e invenções mais inovadoras. Foi esse espírito curioso que motivou os estudantes Juliana Estradioto e João Pedro Armani a se questionarem se seria possível criar, a partir de resíduos, uma embalagem feita de biocelulose ou então um revestimento comestível para ampliar a durabilidade de alimentos.

Um pequeno spoiler: foi possível. Após muita pesquisa e experimentos, o trabalho desses jovens foi destaque na Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace), realizada em São Paulo, em março deste ano. Patrocinamos esse evento há mais de uma década, e os inventos receberam ainda prêmios na Intel ISEF 2019, uma feira internacional de ciências e engenharia.

A ideia de usar resíduos da produção da noz macadâmia para produzir uma biocelulose surgiu quando Juliana, de 18 anos, procurava uma alternativa sintética para o couro. Vegetariana, a estudante do Instituto Federal do Rio Grande do Sul (IFRS) procurava um material que não descascasse em pouco tempo como os artigos feitos com poliuretano, matéria-prima utilizada na indústria têxtil para simular o produto de origem animal.

Como algumas empresas já trilhavam esse caminho, Juliana, curiosa sobre o uso de microrganismos para produção de materiais, resolveu adaptar a ideia e produzir embalagens biodegradáveis similares a plástico. O objetivo era que donos de bichos de estimação pudessem passear com seus animais e recolher os resíduos com sacos biodegradáveis próprios para descarte como lixo orgânico, sem mistura de materiais na coleta seletiva.

Macadâmia, noz cuja casca pode ser triturada e dar origem a biomembranas

as por que a macadâmia? A escolha dessa noz tem uma explicação: é um alimento em ascensão no mercado brasileiro, com perspectiva de grande ampliação da produção, e as agroexportadoras e cooperativas que produzem a macadâmia buscam soluções sustentáveis para destinar os resíduos de sua produção. Da necessidade dos produtores nasceu uma oportunidade para Juliana, que já pesquisava sobre o uso de microrganismos na biossíntese de celulose.

"Quando li sobre materiais biológicos versáteis, soube que era o tipo de pesquisa que queria investigar. Percebi que poderia usar as cascas da macadâmia, trituradas até virar uma farinha, para alimentar os microrganismos. Ao mesmo tempo em que os microrganismos usam essa farinha para produzir energia para o metabolismo, similar ao efeito dos carboidratos no corpo humano, eles geram biomembranas, uma espécie de fio, lançando-as para o ambiente”, explica Juliana.

Entre a descoberta e o primeiro resultado concreto, passaram-se quatro meses de tentativas e erros. Afinal, errar faz parte do método científico e permite que a invenção seja aperfeiçoada. Foram mais de 400 resultados até Juliana chegar ao material ideal e produzir um protótipo de embalagem, que foi apresentado na Febrace e seguiu para a feira internacional, onde foi o primeiro projeto brasileiro a receber o primeiro lugar na categoria Ciência de Materiais. Como parte da premiação, o Instituto de Tecnologia de Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology — MIT), nos Estados Unidos, vai nomear um asteroide com o sobrenome de Juliana.

Juliana em seu estande na Intel ISEF 2019

estudante inicialmente sem interesse em temas relacionados a STEM (sigla em inglês para Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) a inventora de uma solução premiada e em processo de registro de patente, Juliana conta como foi a sua jornada de descobrimento e de amor pela ciência:

“Quando comecei a fazer trabalho voluntário no Ensino Médio, percebi o grande volume de resíduos orgânicos gerados e minha orientadora, Flavia Twardowski, me incentivou a usar a ciência para solucionar essa e outras questões que impactam a comunidade. Agora sou apaixonada por ciência, vejo o quanto ela é fundamental para trazer coisas benéficas para a sociedade. Percebo problemas em minha realidade e fico motivada a pesquisar, inspirada a buscar uma solução. Antes, quando ouvia falar em ciência, só ouvia nomes de homens. Hoje sei que mulheres também podem ser cientistas. Tenho muito carinho pela Febrace. Ela me proporcionou muitas coisas, abriu oportunidades e a mente”.

A próxima etapa da sua jornada pelo conhecimento já está em andamento. Juliana está pesquisando, em parceria com a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRS), outras aplicações para o material que desenvolveu. Com resistência maior do que o plástico convencional, há possibilidade do biopolímero ser compatível com o corpo humano, permitindo o seu uso na Medicina, como insumo para produção de veias artificiais.

João Pedro também enxergou uma forma de aproveitar resíduos orgânicos que, de outra forma, seriam descartados sem utilidade. Com 16 anos, o estudante se destacou entre 1.800 estudantes de 80 países na Intel ISEF 2019 e recebeu o prêmio de terceiro lugar na categoria Ciências de Plantas. Sua ideia? Um revestimento comestível que amplia em pelo menos 80% a durabilidade de uma laranja.

João Pedro Armani, 3º colocado na categoria Ciências de Plantas na Intel ISEF 2019

jovem do Colégio Gabriela Mistral, no Paraná, interessado em questões de saúde, buscava uma alternativa orgânica para aumentar a vida útil de alimentos e viabilizar a substituição do uso de agrotóxicos, que podem causar diversas doenças, como câncer, segundo pesquisas desenvolvidas pela Associação Brasileira de Saúde Coletiva (Abrasco) e pela Fundação Oswaldo Cruz (Fiocruz)¹.

Com apoio da sua orientadora, a professora Carlise Debastiani, João Pedro criou uma solução líquida que combina cera de abelha e quitosana, substância extraída das carapaças de crustáceos, como camarões, que normalmente seriam ser descartadas na natureza.

João Pedro e sua orientadora, a professora Carlise Debastiani

Juntas, fornecem uma camada protetora comestível e com apelo comercial, pois o brilho da casca da laranja é mantido pela cera de abelha. Em testes realizados em laboratório, os frutos com aplique da solução não estragaram durante os 50 dias de monitoramento, em condições médias de temperatura e umidade ambiente.

Da esquerda para a direita: ao natural, com cera de abelha, com solução, com quitosana, com solução e cera.

“A laranja sem a solução estragou durante a segunda semana dos testes. Para garantir a segurança do resultado, acompanhei e analisei, além da aparência, a massa, o teor de sólidos solúveis totais e a acidez para determinar o nível de conservação das frutas. Não aconteceu nenhuma deterioração ao longo dos 50 dias de testes na laranja com a solução que desenvolvi. Também fiz uma pesquisa de opinião pública e o consumidor aceitou bem o fruto revestido: não é possível diferenciar visualmente a laranja com a solução”, conta João Pedro.

O revestimento desenvolvido por João Pedro é uma opção natural para as ceras utilizadas normalmente para melhorar a aparência, o brilho e a conservação de alimentos, produzidas quimicamente. O estudante tem intenção de cursar Medicina e continuar atuando na área de saúde:

“Desde pequeno, eu quero trabalhar com pesquisa, em laboratórios, criando soluções mais saudáveis para a população e melhores para o meio ambiente. Participar da Febrace e da maior feira de ciências do mundo foi muito gratificante e emocionante, representa muito nessa jornada. Expor meu trabalho em ambas as feiras era um sonho que eu tinha desde que comecei a fazer pesquisa, aos meus dez anos. Foi uma experiência incrível, em que conheci muitas pessoas e tive o prazer de estar em contato com cientistas que eu sempre admirei”, comenta.

Alinhada ao movimento estudantil STEM, a Feira Brasileira de Ciências e Engenharia (Febrace) reúne todo ano, desde 2003, estudantes da educação básica de todo o Brasil na Universidade de São Paulo (USP), estimulando a criatividade e o desenvolvimento de projetos inovadores com fundamento científico, nas diferentes áreas das ciências e Engenharia.


Referência:

¹ Dossiê Abrasco: um alerta sobre os impactos dos agrotóxicos na saúde. Disponível em: <https://www.abrasco.org.br/dossieagrotoxicos/wp-content/uploads/2013/10/DossieAbrasco_2015_web.pdf>. Acesso em: 11 jun. 2019.

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