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Empresa brasileira desbrava uso odontológico de diamantes sintéticos

Aparelho desenvolvido pela CVDVale permite redução de ruídos e de dor no tratamento de cáries; empresa, uma das responsáveis pelo único curso de odontologia ultrassônica do mundo, agora testa a tecnologia em

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo

Fundada em 1997 por quarto pesquisadores do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe), a Clorovale Diamantes Indústria e Comércio - nome fantasia CVDVale - tornou-se pioneira na aplicação da tecnologia de diamantes sintéticos no desenvolvimento de brocas em aparelhos ultrassônicos de uso odontológico.

O surgimento da empresa está ligado ao financiamento que os sócios conseguiram junto à FAPESP, por meio de seu Programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (PIPE), para viabilizar o uso odontológico do ultrassom.

A origem da empresa remete ao início dos anos 1990, quando os quatro fundadores da CVDVale - Vladimir Trava-Airoldi, Evaldo Corat, Luiz Gilberto Barreta e Luis Francisco Bonetti - começaram a trabalhar para que o Inpe dominasse a tecnologia de produção de diamantes sintéticos a serem usados em satélites, como dissipadores de calor e lubrificantes sólidos.

Essa empreitada, que contou com o apoio da FAPESP, já previa a constituição futura de empresas que desenvolvessem novas aplicações para a tecnologia, aproveitando as propriedades únicas dos diamantes. Na época, Trava-Airoldi acabava de retomar as atividades no Inpe depois de concluir seu pós-doutorado em física molecular na Nasa. "Fui para lá exatamente para conhecer os mecanismos pelos quais eles conseguiam transformar os conhecimentos das pesquisas espaciais em inovações de amplo impacto social", explica.

Foram necessários cinco anos para a CVDVale chegar às primeiras brocas odontológicas. Por meio da tecnologia CVDentus , os empreendendores desenvolveram pontas odontológicas com propriedades bactericidas, o que habilita o aparelho de ultrassom odontológico não só na remoção de cáries sem sangramentos e quase sem dor, como também para perfurar ossos da arcada para receberem implantes sem risco de ferir tecidos moles. Quase sem ruído, o aparelho dispensa a anestesia em 70% dos casos.

O conhecimento da CVDVale baseia-se na produção de diamantes sintéticos (CVD) de alta resistência, com as mesmas propriedades físicas e químicas do diamante natural, e filmes de carbono tipo diamante (DLC, de diamond-like carbon) - um material similar não cristalino, com propriedades semelhantes ao diamante - para uso nas indústrias de petróleo, mineração e automotiva.

Enquanto atuavam como pesquisadores do Inpe, seus sócios conseguiram incrementar a dureza do DLC, acelerar a velocidade de síntese do diamante CVD e aumentar muito a adesão de ambos materiais sobre alguns substratos onde são "cultivados", como molibdênio, aço e titânio, ampliando suas aplicações industriais.

A primeira aplicação foi o uso de DLC como lubrificante sólido na superfície das partes móveis de satélite, o que permitiu substituir com vantagens os materiais importados que eram usados até então.

Hoje, depois de sete projetos subvencionados pelo PIPE, a empresa fabrica o ultrassom, dezenas de modelos de brocas e duas canetas para conectá-las ao ultrassom, uma para os ossos da boca e outra para os dentes.

Tecnologia de uso diversificado</p>

Trava-Airoldi aponta algumas das propriedades dos diamantes sintéticos que os credenciam para a aplicação odontológica. Eles apresentam o menor coeficiente de atrito dentre os materiais sólidos e alta condutividade térmica, sendo úteis sempre que se quer aquecer ou esfriar rapidamente um material. São excelentes isolantes elétricos, mas podem funcionar também como semicondutores dependendo da dopagem que lhes for aplicada. Apresentam, ainda, um amplo intervalo de transmissão óptica; grande resistência à corrosão química e biocompatibilidade, podendo ter propriedades bactericidas quando dopados com certas nanopartículas.

Assim, as aplicações potenciais são vastas: dispositivos microeletrônicos, ferramentas de corte, camadas antiatrito em motores automotivos e aeronáuticos, revestimento de peças e recipientes usados na indústria química, no processamento de vidros e materiais cerâmicos e na produção de protetores ópticos, para citar alguns exemplos.

Hoje, além dos produtos mencionados, a CVDVale produz sob encomenda brocas de diamante autoafiáveis para perfuração de poços - de água, gás ou petróleo. A empresa também reveste qualquer superfície metálica com uma cobertura capaz de lhes conferir propriedades como maior dureza e aderência, resistência à corrosão, lubrificação sólida, biocompatibilidade, efeitos bactericidas ou anticoagulantes, de acordo com a necessidade de cada indústria. Tudo isso por meio da incorporação de diferentes nanopartículas ao revestimento.

Reconhecimento

Por meio da tecnologia CVDentus, a CVD Vale ingressou, em 2009, no grupo de 36 startups selecionadas para receber recursos do fundo de investimento de capital semente Criatec, uma iniciativa do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) que conta também com aportes do Banco do Nordeste do Brasil (BNB). A tecnologia, já patenteada, recebeu diversos prêmios, como o Finep Inovação de 2003, como o melhor produto da Região Sudeste, e o de 2011, na categoria Inventor Inovador, e ainda o prêmio de melhor invento mundial, outorgado pela World Intellectual Property Organization (WIPO) em 2011.

A colaboração já rendeu 12 patentes e mais de 250 artigos científicos publicados em revistas internacionais, sem contar os primeiros cursos de odontologia ultrassônica do mundo, ministrados na Universidade de São Paulo.

Trava-Airoldi destaca o impulsiomento recebido pela estreita colaboração com o Inpe. "O benefício tem mão dupla: o trabalho da empresa avança com os conhecimentos gerados no Inpe - sobretudo com os três Projetos Temáticos apoiados pela FAPESP - e as pesquisas do Inpe se beneficiam do conhecimento gerado na CVDVale", explica.

Os três projetos a que ele se refere são "Estudos científicos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, Diamond-Like Carbon (DLC) e carbono nanoestruturado, obtidos por deposição química na fase vapor," "Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD, diamond-like-carbon (DLC) e carbono nanoestruturado obtidos por deposição química a partir da fase vapor " e "Novos materiais, estudos e aplicações inovadoras em diamante-CVD e diamond-like carbon (DLC)."

Cirurgias ortopédicas

Os resultados na área odontológica animaram a empresa a desenvolver outro ultrassom para cirurgias ortopédicas, em que as superfícies a serem cortadas são bem maiores. Previsto para terminar em janeiro de 2018, o projeto, também apoiado (http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/88440) pelo PIPE, já rendeu o lançamento de uma nova caneta para cirurgias odontológicas.

"Nas aplicações ósseas, substituímos o diamante por DLC, que é mais barato e permite obter uma superfície de corte maior e dentada, muito melhor para cortes grandes", explica Corat.

Outro foco das tecnologias para corte de dentes e para corte de ossos, ainda em desenvolvimento, é avançar na padronização para a produção em grande escala. Para isso, a CVDVale incorporou à equipe o pesquisador Deiler de Oliveira, que já trabalhou numa grande mineradora de cobre e num projeto da comunidade europeia voltado para a padronização de processos em diferentes países.

Projetos apoiados pela FAPESP:

Desenvolvimento de dispositivos em diamante-CVD para aplicações de curto prazo http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/65 (1998-2002)

Diamante-CVD para um novo conceito de ferramentas de alto desempenho para perfuração e corte http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/742 (2007-2010)

Filmes de DLC para aplicações em superfícies antibacteriana, antiatrito, espaciais, industriais e para tubos de perfuração de poços de petróleo http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/2003 (2007-2010)

Filmes de carbono-tipo diamante (DLC) contendo nanopartículas de diamante cristalino, TiO2 e de AG em sua estrutura para aplicações em superfícies anticorrosivas e bactericidas para o espaço e indústria http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/45445 (2012-2013)

Equipamentos de ultrassom para cirurgia óssea com pontas de diamante CVD http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/45884 (2012-2013)

Equipamentos de ultrassom para cirurgia óssea com pontas de diamante CVD http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/88440 (2015-2017)

Filmes de carbono-tipo diamante (DLC) contendo nanopartículas de diamantes cristalino, TiO2 e de Ag em sua estrutura para aplicações em superfícies anticorrosivas e bactericidas para o espaço e indústria http://www.bv.fapesp.br/pt/auxilios/88378 (2015-2018)

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Sobre a Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

A Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) é uma das principais agências públicas brasileiras de fomento à pesquisa. A FAPESP apoia a pesquisa científica e tecnológica por meio de Bolsas e Auxílios a Pesquisa que contemplam todas as áreas do conhecimento. Em 2016, a FAPESP desembolsou R$ 1,137 bilhão, custeando 24.685 projetos, dos quais 53% com vistas à aplicação de resultados, 39% para o avanço do conhecimento e 8% em apoio à infraestrutura de pesquisa. Saiba mais em: http://www.fapesp.br.

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