Yuan Taoxiong e Zhang Tengyang, Diário do Povo

Bandeira nacional chinesa carregada pelo rover da sonda Chang'e-6 no lado distante da lua, em 4 de junho. (Foto: Administra??o Espacial Nacional da China)

Em 4 de junho de 2024, uma bandeira nacional carregada pelo rover da sonda Chang'e-6 da China foi desfraldada no lado oculto da lua, tornando-se a primeira bandeira nacional de qualquer na??o a ser ali colocada.

A bandeira tinha um peso de apenas 11,3 gramas - mais leve do que duas moedas de 1 yuan. Os fios usados na sua manufatura foram feitos de um novo material de alto desempenho chamado fibra de basalto.

A fibra foi produzida esmagando rochas de basalto naturais, derretendo-as e, em seguida, transformando-as em fibras. Essas fibras têm apenas 1/3 do diametro de um fio de cabelo humano.

"A fibra de basalto é leve, forte, resistente à corros?o e ecologicamente sustentável, com baixa pegada de carbono. Ela pode suportar temperaturas que variam de -269 a 700 graus Celsius, o que destaca ainda mais seu valor único", disse Liu Jiaqi, acadêmico da Academia Chinesa de Ciências (CAS) e ex-diretor do Instituto de Geologia e Geofísica da CAS.

De acordo com Liu, as rochas de basalto, em sua forma natural, têm um formato colunar, aproximadamente da altura de uma pessoa. "Elas s?o abundantes na China", afirmou ele.

Os depósitos de basalto variam significativamente, tornando desafiador a homogeneiza??o da matéria-prima para a produ??o de fibras. Por mais de uma década, Zhu Zhaochun, chefe de uma empresa de minera??o de basalto no condado de Yuxian, tem trabalhado para enfrentar esse desafio técnico e melhorar a homogeneiza??o das matérias-primas.

O basalto usado na bandeira carregada pela sonda Chang'e-6 foi obtido na empresa de Zhu. A empresa processa cerca de 100.000 toneladas de basalto anualmente, mas apenas 1/10 disso pode ser usado para produzir fibra de basalto. O pre?o médio desse basalto de alta qualidade é de 600 yuans (US$ 84,25) por tonelada, três vezes o pre?o do basalto usado na constru??o de estradas.

Viajando cerca de 1.000 quil?metros ao sul do condado de Yuxian, os repórteres do Diário do Povo chegaram a Xiangyang, na província de Hubei, onde está localizada a Huierjie New Material Technology Co., Ltd. (Huierjie), a empresa que produziu a fibra de basalto na bandeira nacional carregada pelo Chang'e-6.

No forno, as rochas de basalto s?o derretidas em lava em altas temperaturas que variam de 1.450 a 1.500 graus Celsius. A lava é ent?o extraída por uma bucha de liga de platina-ródio, onde máquinas de trefila??o de alta velocidade a puxam em centenas de fios finos marrom-dourados, que s?o enrolados em fios.

O controle de temperatura é um desafio técnico fundamental no processo de trefila??o de fibras de basalto. Após anos de desenvolvimento tecnológico, a Huierjie pode agora produzir fibra de basalto com um diametro de apenas 5 mícrons. Cada fibra pode ser esticada até um comprimento de dezenas de milhares de metros.

Um executivo da empresa disse ao Diário do Povo que a fibra de basalto padr?o é vendida por 15.000 yuans por tonelada, enquanto o novo produto de fibra de basalto de 5 mícrons tem um pre?o de 60.000 a 70.000 yuans por unidade.

A fibra de basalto tem excelentes propriedades de isolamento e resistência à radia??o, mas como uma fibra inorganica, tem uma superfície lisa e quebradi?a, o que a torna difícil de tecer. Para resolver isso, a Wuhan Yudahua Textile and Garment Group Co., Ltd. (Yudahua) colaborou com a Wuhan Textile University para estudar como a fibra de basalto poderia ser misturada com outros materiais, superando vários desafios importantes na produ??o de fios finos de basalto.

Após entregar um protótipo da bandeira nacional na sonda Chang'e-6 em outubro de 2023, a equipe de pesquisa come?ou a buscar formas de levar suas conquistas tecnológicas ao mercado, visando avan?ar ainda mais a indústria de fibras de alto desempenho.

A Yudahua desenvolveu um tecido de fibra de basalto retardante de chamas e resistente a altas temperaturas. O material assemelha-se a jeans de algod?o puro, mas quando exposto a uma chama aberta, n?o queima.

"A fibra de basalto está atraindo aten??o n?o apenas na indústria têxtil, mas também nos setores automotivo, aeroespacial e médico", disse Cao Genyang, professor da Universidade Têxtil de Wuhan e membro da equipe de desenvolvimento da bandeira nacional carregada pela sonda Chang'e-6.

As aplica??es potenciais da fibra de basalto est?o se expandindo. No mar, gaiolas de rede marinhas feitas do material usado em fazendas de ostras ecológicas podem suportar tuf?es de até nível 12; no vasto deserto, a fibra de basalto é transformada em pás de turbinas eólicas e suportes fotovoltaicos para torná-los mais duráveis. Além disso, a fibra de basalto é também transformada em vergalh?es compostos e camadas protetoras para cabos.

Em abril deste ano, a principal montadora chinesa FAW Group lan?ou um novo modelo de veículo com componentes internos compostos de fibra de basalto. Esses materiais reduzem o peso dos componentes em mais de 20%, mantendo seu desempenho original e oferecendo o benefício adicional de baixo odor.

Especialistas da indústria estimaram que até 2030, a demanda do setor automotivo por fibra de basalto pode chegar a 320.000 toneladas, com um valor de produ??o de 8,4 bilh?es de yuans, potencialmente apoiando um mercado de pe?as downstream no valor de mais de 47 bilh?es de yuans.

Hoje, a China se tornou o maior produtor de fibra de basalto do mundo. Em 2023, a produ??o de fibra de basalto da China atingiu aproximadamente 30.000 toneladas, respondendo por cerca de 75% da produ??o global, com 9.000 toneladas exportadas. Em setembro de 2023, mais de 13.000 pedidos de patentes de fibra de basalto foram registrados globalmente, mais de 8.600, ou 66%, eram da China.

A inova??o n?o conhece limites. Em um laboratório de fibras extraterrestres da Universidade Donghua em Shanghai, as fibras est?o sendo desenhadas sob condi??es lunares simuladas - sem oxigênio, em microgravidade e em baixa press?o - usando amostras de solo lunar trazidas pela miss?o Chang'e-5.

"O solo lunar e o basalto têm composi??es químicas semelhantes. Ao adaptar técnicas de produ??o de fibras de basalto, as fibras extraídas do solo lunar podem se tornar materiais de constru??o para futuras bases lunares, atendendo às necessidades de utiliza??o de recursos in situ", disse Zhu Meifang, acadêmico do CAS e reitor da Faculdade de Ciências e Engenharia de Materiais da Universidade Donghua.