Pesquisadores da Universidade de Newcastle, no Reino Unido, desenvolveram uma versão eletricamente condutora de uma cola reversível que pode assumir o papel da solda tradicional em placas de circuito impresso e outros componentes eletrónicos. O adesivo, segundo os responsáveis pelo projeto, mantém a capacidade de ser desativado com solventes ecológicos, permitindo a remoção rápida dos componentes e a posterior reciclagem ou reutilização das peças.
Novo passo para a cola reversível
A equipa de químicos da universidade já havia apresentado, em 2024, um adesivo à base de água que se destacava pela possibilidade de ser dissolvido com acetona ou soluções alcalinas. O produto original destinava-se a setores que exigem desmontagem frequente, como mobiliário e automóveis. Agora, em colaboração com engenheiros eletricistas, o grupo liderado por Bassam Aljohani incorporou partículas metálicas à fórmula, transformando a cola num material condutor de eletricidade.
O composto resultante distribui uniformly partículas finas de metal por toda a matriz polimérica. Essas partículas criam caminhos elétricos que permitem a passagem de corrente entre terminais, da mesma forma que ocorre com a liga de estanho-chumbo empregada na soldagem convencional. Apesar de a condução elétrica ser essencial, a cola preserva as vantagens ambientais do adesivo reversível original, pois não contém solventes orgânicos voláteis nem requer catalisadores ou endurecedores adicionais.
Desempenho em testes laboratoriais
Nos ensaios efetuados no laboratório de engenharia eletrónica, a cola mostrou aderência consistente em superfícies metálicas, plásticas e nas próprias placas de circuito impresso. As medições de resistência elétrica apontaram desempenho comparável ao de adesivos condutores comerciais usados em aplicações temporárias, mas com a diferença de poder ser facilmente removido.
Os testes incluíram ciclos térmicos para verificar a estabilidade do material a variações de temperatura semelhantes às observadas em dispositivos eletrónicos em funcionamento. Mesmo após múltiplos ciclos entre −40 °C e 85 °C, o adesivo não apresentou delaminação significativa nem perda expressiva de condutividade.
Segundo a equipa, a resistência mecânica ficou no mesmo patamar de adesivos epóxi convencionais, mantendo a integridade estrutural dos componentes colados durante vibrações e pequenas quedas. Esses resultados sugerem que, em linhas de produção de eletrodomésticos ou painéis LED, a cola poderia ser integrada sem adaptações drásticas no processo.
Reciclagem simplificada
O principal ganho apontado pelos investigadores está na fase de fim de vida dos aparelhos. Atualmente, a dessoldagem de elementos eletrónicos exige calor elevado, ferramentas específicas ou banhos químicos que muitas vezes danificam componentes sensíveis, inviabilizando o reaproveitamento. Com a nova cola, bastaria imergir a placa numa cuba de acetona ou aplicar uma solução alcalina suave para quebrar as ligações poliméricas e soltar cada peça intacta.
Além de reduzir custos, o método limita emissão de fumos tóxicos e o consumo energético associado à recuperação de materiais. A abordagem encaixa-se em diretrizes de economia circular e oferece alternativa às dificuldades impostas por ligas sem chumbo, cujo ponto de fusão mais alto aumenta gastos de energia nas oficinas de reparo.
Formulação monocomponente e produção escalável
A cola é fornecida num único cartucho, dispensando a mistura de dois ou mais componentes antes da aplicação. A composição baseia-se em polímeros hidrossolúveis, estabilizadores e aditivos anticorrosão. Durante a síntese, os cientistas alimentam o reator com pó metálico fino — principalmente prata recoberta por uma liga estanho-cobre — no lugar de pigmentos usuais de tintas industriais. Essa etapa garante a condutividade sem alterar significativamente o processo de fabricação, o que favorece a transição para produção em larga escala.
Os investigadores afirmam que a proporção de partículas metálicas pode ser ajustada conforme a necessidade elétrica ou o limite de custo. Para aplicações que exigem alta condutividade, aumenta-se o teor de prata; para projetos de baixo custo, pode-se empregar pó de cobre tratado para resistir à oxidação.
Potencial de mercado e próximos passos
O mercado global de adesivos eletricamente condutores deve ultrapassar 3 mil milhões de dólares até 2030, impulsionado por dispositivos vestíveis, painéis solares e iluminação LED. O produto de Newcastle diferencia-se pela remoção amigável, recurso que pode atrair fabricantes atentos a metas de sustentabilidade e legislação sobre resíduos de equipamentos elétricos e eletrónicos. O grupo já iniciou conversações com empresas de montagem de placas para avaliar integração em linhas SMT (Surface-Mount Technology).
Imagem: Tecnologia e Inovação
Os próximos estágios incluem otimizar o tempo de cura a baixas temperaturas, fator crítico para componentes sensíveis a calor, como sensores CMOS. A equipa também trabalha na certificação de compatibilidade com normas de confiabilidade, como a IPC-T-50. Ensaios de envelhecimento acelerado e testes de corrosão galvânica estão em curso para validar a durabilidade em ambientes húmidos ou com névoa salina, típicos de dispositivos marítimos e automotivos.
Desafios e limitações atuais
Embora tenha demonstrado bom desempenho inicial, a cola enfrenta desafios relacionados à resistência a correntes elevadas. Em circuitos de potência, a densidade de corrente pode provocar aquecimento localizado das partículas metálicas e eventual degradação do polímero. Para mitigar esse efeito, os engenheiros estudam incorporar cerâmicas dissipadoras de calor ou alterar a distribuição granulométrica das partículas condutoras.
Outro ponto em análise é o custo da prata, que pode tornar o produto menos competitivo em comparação com a solda estanho-prata tradicional. A equipa testa combinações com nanopartículas de carbono e flocos de grafeno a fim de reduzir a dependência de metais nobres, mantendo a condutividade necessária para sinais de alta frequência.
Impacto ambiental e regulatório
A formulação aquosa isenta de solventes orgânicos e de chumbo posiciona o adesivo como alternativa alinhada às diretivas RoHS e ao Regulamento REACH da União Europeia. A capacidade de desativação com solventes relativamente seguros diminui o volume de resíduos perigosos gerados na desmontagem de equipamentos. Segundo estimativas preliminares, a adoção do novo material poderia cortar em até 60 % o tempo de processamento das placas no fluxo de reciclagem, ampliando a rentabilidade do setor de recuperação de metais raros.
No entanto, órgãos reguladores exigirão dados de toxicidade e de dispersão de partículas metálicas em cenários de descarte inadequado. A universidade prepara relatórios de avaliação de riscos e planeia submeter o produto a ensaios de ecotoxicologia para garantir a conformidade antes da comercialização em massa.
Perspectivas de adoção industrial
Fabricantes de eletrónicos têm buscado soluções que reduzam custos de produção sem comprometer a qualidade. A aplicação de adesivos em vez de solda pode simplificar etapas, eliminar a necessidade de fornos de refusão e diminuir defeitos associados a tensão térmica. Além disso, a possibilidade de retrabalho rápido — bastando dissolver a cola e reaplicar — pode aumentar a taxa de recuperação de placas durante a inspeção de qualidade.
Se os testes em larga escala confirmarem a viabilidade, a cola reversível eletricamente condutora pode abrir caminho para processos de “montagem fria”, onde componentes são fixados em temperaturas abaixo de 60 °C. Esse conceito beneficiaria a produção de painéis flexíveis e substratos sensíveis, setores que enfrentam limitações com os perfis térmicos das soldas atuais.
No médio prazo, a equipa de Newcastle avalia licenciar a tecnologia para empresas de materiais eletrónicos e explorar variantes da fórmula para aplicações específicas, como antenas impressas e interconexões em sensores biomédicos descartáveis.
O avanço demonstra que a combinação de condutividade elétrica e reversibilidade química pode oferecer rota promissora para tornar a eletrónica mais sustentável, reduzindo o impacto ambiental sem sacrificar desempenho ou fiabilidade.
