#acessibilidade: A imagem apresenta uma mão segurando uma prótese mamária de silicone num fundo amarelo.
Texto escrito por Ariane Moracci Yoshitake e Leonardo Martins Carneiro
Hoje vamos falar sobre os silicones, materiais bastante presentes no nosso cotidiano devido à sua vasta gama de aplicações: desde materiais da construção civil, como vedações e colas, a materiais com grande contato com corpo humano como chupetas e próteses mamárias. A possibilidade de aplicação é realmente vasta, mas podemos selecionar apenas uma propriedade dos silicones que justifique esse grande número de aplicações, a inércia química. Isso significa que os silicones têm baixíssima reatividade, evitando degradação e/ou liberação de partículas durante o uso, esses aspectos são muito desejados nas aplicações mencionadas. Mas para entendermos melhor qual a origem dessa baixa reatividade devemos observar melhor a sua composição.
Os silicones são classificados como polímeros e, apesar de estarmos acostumados a tratar apenas de polímeros compostos por longas cadeias de hidrocarbonetos (formados majoritariamente por carbono e hidrogênio), os silicones são formados por longas cadeias de siloxanos, um composto químico formado com a ligação entre um átomo de oxigênio e outro de silício. O silicone de fórmula mais simples encontrado no mercado é o poli(dimetilsiloxano) (PDMS), que é constituído de meros de dimetilsiloxanos, um polímero sólido a temperatura ambiente, com aplicações, principalmente, em lentes de contato e materiais médicos.
A ligação entre o oxigênio e o silício é bastante forte, assim como a ligação entre o silício e o carbono, o que evita que a cadeia interaja quimicamente com a região onde o silicone é aplicado. Além da baixa reatividade, essa combinação de ligações químicas permite diversas propriedades interessantes como: baixa toxicidade, alta estabilidade térmica, hidrofobicidade, resistência à oxidação e à luz ultravioleta.
Você pode pensar em comparar os silicones com outra classe de polímeros bastante conhecida pela baixa reatividade e alta estabilidade térmica, o poli(tetrafluoetileno) (PTFE), mais conhecido como teflon (falamos a pouco tempo sobre ele, lembra?). Porém, a grande diferença entre estes polímeros está nas possibilidades de modificações estruturais: no teflon não é possível a substituição dos átomos de flúor sem perder a funcionalidade, mas nos silicones, podemos mudar sim!
Nos silicones, as suas cadeias laterais podem receber diferentes grupos. Partindo do nosso exemplo mais simples, o poli(dimetilsiloxano), a modificação ocorrerá com a substituição de um grupo metil (-CH3) por um outro grupo. Aqui, podemos utilizar nosso conhecimento químico para propor uma substituição e prever a propriedade do material formado: imaginemos a substituição de um grupo metil, por um grupo fenil, nesse caso seria obtido o poli(fenilmetilsiloxano) (PFMS).
Com a adição do anel aromático, as cadeias de siloxanos estarão mais distantes umas das outras. Isso mudaria uma propriedade fundamental do polímero! Enquanto o PDMS é um material sólido à temperatura ambiente, o PFMS é um líquido viscoso. O PFMS tem larga aplicação em cosméticos, como em batons, onde auxilia na maciez, e em produtos de cabelo, onde tem a função de aumentar o brilho (leia o rótulo dos produtos com “silicone” para o cabelo para ver quais são os polímeros a base de silicone que eles contêm).
Outro exemplo que podemos explorar é a substituição do metil do PDMS por um grupo vinil (-CH2=CH2-), formando o polímero poli(metilvinilsiloxano) (PMVS). Com a adição de uma ligação dupla no grupo lateral do polímero há um grande aumento da rigidez da cadeia, facilitando a aproximação entre elas e proporcionando uma auto-organização.
Essa é a origem de uma grande característica do PMVS: a estabilidade dimensional, ou seja, após a polimerização a forma se mantém por um longo período, preservando uma grande quantidade de detalhes. Uma aplicação cotidiana deste polímero é na construção de moldes dentários, já que o dentista precisa de um molde detalhado da arcada dentária do paciente para um procedimento odontológico mais eficiente.
#acessibilidade: Mãos de um dentista segurando um molde dentário fresco.
E por fim, a aplicação mais conhecida de todas, os silicones em próteses mamárias. Sua estrutura química é bastante complexa, e possui muitas combinações diferentes de moléculas, dependendo da formulação específica de cada fabricante, mas apesar dessas diferenças na composição, todos os silicones utilizados para fins estéticos são do tipo silicones coesivos, que têm aspecto de um gel-sólido. Esse tipo de silicone, além de ter um toque semelhante ao corpo humano, tem a capacidade de se manter unido, ou seja, mesmo que a prótese seja perfurada, não há o risco desse material vazar, evitando sérias complicações.
#acessibilidade: Uma mão com luva azul apertando uma prótese mamária, que se rompe.
Essa propriedade de coesividade é obtida por meio de ligações entre as cadeias poliméricas, formando o que chamamos de retículo, que é o que impede que as moléculas se movam livremente. Infelizmente, existem casos de implantes mamários que não utilizam silicones coesivos, normalmente ocorrem em clínicas clandestinas ou por falsos profissionais. Nestes casos, o primeiro grande risco é a existência de impurezas: enquanto o silicone médico é submetido a diversas análises de qualidade, o silicone convencional não é adequado para se manter em contato com o corpo humano nessas condições; e o segundo grande risco é a inexistência da propriedade de coesividade no silicone convencional e, caso ocorra um vazamento desta prótese, o silicone pode causar a movimentação de tecidos e acúmulo em diversas regiões do corpo, podendo provocar infecções e necrose dos tecidos. Então, tenha muito cuidado quando você, ou alguém próximo a você for realizar uma implante de silicone, certifique-se do material e do médico que irão realizar a operação.
Bom, depois de ler sobre os diversos tipos de silicones e suas incríveis propriedades, já pensou em modificações que levariam a novos silicones e novas aplicações?
Fontes:
Fonte da imagem destacada: https://www.tuasaude.com/quando-trocar-a-protese-de-silicone/
Figura 4: https://blog.dentalspeed.com/silicone-de-adicao-a-melhor-escolha-para-moldagens-de-alta-precisao/
Figura 5: https://mastologia2010.blogspot.com/
Silicone de adição a melhor escolha para moldagens de alta precisão- Eu Odonto – disponível em: https://blog.dentalspeed.com/silicone-de-adicao-a-melhor-escolha-para-moldagens-de-alta-precisao/
Silicones – Wikipedia – disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Silicone
Para saber mais:
O que é SILICONE? Do Silício ao Silicone: A Ciência por Trás do Material. Desvendando o Silicone – Canal do Youtube – Engenharia Detalhada – disponível em: https://www.youtube.com/watch?v=TXRB_VKJaYo
https://usiquimica.com.br/blog/qual-e-a-principal-materia-prima-do-silicone/#:~:text=O%20composto%20de%20silicone%20mais,partir%20de%20areia%20de%20s%C3%ADlica.
