Diamante de laboratório
História da tecnologia CVD no Brasil
O desenvolvimento da tecnologia que possibilitou a criação da empresa teve início em 1989, a partir de um programa de pós-doutorado realizado na NASA e no Caltech, CA/USA pelos nossos cientistas. Desde então, vários projetos científicos e tecnológicos foram desenvolvidos em busca de aplicações em diversas áreas, pois o diamante-CVD, devido suas propriedades singulares, já era visto como a grande promessa de aplicações de impacto em diversas áreas dos NOVOS MATERIAIS e das NANOESTRUTURAS. O objetivo inicial no INPE foi o de alcançar as aplicações espaciais e, posteriormente, evoluir a tecnologia para outras aplicações, dentro da saúde, metalurgia, petrolífera, ótica de alta potência, semicondutores de alto desempenho, entre outras, e fazer transferência de tecnologia para o setor produtivo, contribuindo assim com o desenvolvimento da sociedade de formal geral e ampla.
A área de diamante-CVD foi fortalecida de vez no INPE a partir do projeto DIMARE (Diamantes e Materiais Relacionados), com a aprovação de vários projetos temáticos da FAPESP, CNPq e Finep, além da criação do primeiro spin-off em 2000, que produz diamante-CVD policristalino e seus materiais relacionados.
O diamante sintético, obtido via técnica CVD, vem sendo estudado na forma policristalina em bolachas com poucos centímetros de diâmetro no Brasil desde a década de 90, pelos pesquisadores do INPE, inclusive com cooperação científica com o Caltech e Nasa. Nestes anos, muitos alunos foram formados nesta área, dando origem ao trabalho dos pesquisadores proponentes da TCarbon Diamond.
As pesquisas na área de diamante-CVD expandiram-se para outros materiais relacionados, incluindo filmes de diamante “amorfo”, o DLC (Diamond-like Carbon), como um lubrificante sólido para a área espacial e, estudos para outras áreas do conhecimento. De 1992 a 2000 nossos cientistas já depositaram 5 patentes, sendo uma internacional, que recebeu o prêmio de melhor patente do Governo do Estado de SP, em 1998, com o invento de brocas de alta rotação para a odontologia com um princípio tecnologicamente novo em diamante-CVD. Além de quatro projetos PIPEs FAPESP, aprovados, mais dois de subvenção econômica da Finep foram aprovados, dando início à operação da primeira e ainda única empresa genuinamente brasileira a fabricar diamante-CVD e seus materiais relacionados.
Do ano 2000 até 2008 mais oito novas patentes foram depositadas, sendo uma internacional. Esta, por sua vez, recebeu o prêmio de melhor invento do Brasil, outorgado pela Finep, em 2011, e o prêmio de melhor invento do Mundo, outorgado pela WIPO (World Intelligence Properties Organization). A equipe de pesquisadores deste projeto publicou mais de 300 trabalhos científicos especificamente em diamante-CVD, e seus materiais relacionados, com mais de 100 iniciações científicas, mais de 30 mestrados, 35 doutorados e 40 pós-doutorados, além de cerca de 200 bolsas de estudos aprovadas. Até o presente momento, mais de 50 diferentes produtos revestidos com diamante-CVD policristalino e DLC foram lançados no mercado credenciando o time de especialistas para o próximo passo que foi desenvolver a técnica de crescimento de diamantes monocristalinos, inicialmente com qualidade e tamanhos para atender o mercado de jóias.
O projeto de diamante CVD grau monocristalino, desenvolvido a partir de 2014 no INPE, resultou na criação da empresa TCarbon. A empresa tem como objetivo desenvolver e produzir diamante-CVD grau monocristalino, uma inovação que atualmente é produzida apenas em outros países. Ao utilizar a tecnologia de produção de diamantes sintéticos, a TCarbon contribui para a redução da mineração de diamantes naturais, um processo prejudicial ao meio ambiente e associado a violações dos direitos humanos.
A empresa busca atuar em um nicho de mercado com poucos concorrentes devido à alta barreira de entrada, que é o domínio da tecnologia. O Brasil possui um grande potencial para se tornar um importante produtor de diamantes CVD na indústria joalheira, que possui um mercado estimado em mais de 180 milhões (em 2020) e com crescimento anual de mais de 7,3%. Além das gemas, esse projeto também abre portas para outras aplicações do diamante monocristalino, como em dispositivos semicondutores, óptica de alta potência, computação quântica e fabricação de baterias nucleares, colocando o país na vanguarda da exploração dessa tecnologia.
A empresa busca atuar em um nicho em ampla expansão, introduzindo uma inovação disruptiva dentro de um mercado com poucos players devido a elevada barreira de entrada, que é o domínio da tecnologia. O Brasil tem grande potencial para se tornar um importante produtor de diamantes CVD para a indústria da joalheria, atendendo o mercado com tamanho estimado em mais de 180 milhões (2020), que cresce mais de 7,3% ao ano. Além da produção de GEMAS, este projeto garante o futuro de outras aplicações para o diamante monocristalino, como em dispositivos para semicondutores e óptica de alta potência, computação quântica e fabricação de baterias nucleares, colocando o país na fronteira da exploração dessa tecnologia.
