Materiais avançados e a corrida invisível do futuro tecnológico

Os automóveis autónomos, os telemóveis, as vacinas e a inteligência artificial têm um alicerce comum que raramente se vê: os materiais avançados. As economias contemporâneas dependem cada vez mais desta corrida discreta, que vai muito além do aperfeiçoamento gradual de metais, polímeros, cerâmicos e dos respetivos compósitos. Entre os progressos decisivos contam-se novos materiais estruturais e funcionais - como ligas ultraleves, vidro metálico (ligas metálicas amorfas), metamateriais com microestruturas artificialmente concebidas, materiais autorreparáveis, biomateriais e aerogéis. Em paralelo, avançam os materiais para gestão e armazenamento de energia, incluindo semicondutores de nova geração, materiais bidimensionais como o grafeno e materiais de mudança de fase. Ganha também relevo a classe dos materiais quânticos, cujas características resultam de fenómenos quânticos coletivos - por exemplo, nanocristais semicondutores, supercondutores de alta temperatura à base de cupratos e isolantes topológicos.

Corrida global pelos materiais avançados

Esta competição é fortemente condicionada pelo acesso às matérias-primas de base. Os EUA assumem a dianteira em semicondutores, materiais quânticos e biomateriais; a China sobressai no grafeno, nos materiais estruturais e na produção em escala; e o Japão e a Coreia do Sul distinguem-se nos cerâmicos, nos polímeros funcionais e nos materiais orientados para eletrónica e energia. A União Europeia, por sua vez, apoia-se na excelência científica e na agenda de sustentabilidade, procurando autonomia estratégica em cadeias de valor críticas. Em Portugal, onde existe uma base científica relevante mas a indústria permanece limitada em materiais de elevado valor acrescentado, torna-se urgente reforçar o alinhamento entre políticas de ciência, inovação e industrialização.

Pressões geopolíticas, ambientais e cadeias de valor críticas

Os materiais avançados são determinantes para as transições verde e digital, para a competitividade industrial, para a resiliência das cadeias de valor e para a soberania tecnológica. À escala global, enfrentam uma pressão sem precedentes, alimentada pela convergência entre fragmentação geopolítica, aceleração tecnológica e restrições ambientais e climáticas que afetam extração, produção, fabrico e fim de vida. Neste contexto, uma cooperação internacional eficaz exige mais do que financiamento: requer capacidades institucionais e inteligência estratégica; pede maior coordenação a montante entre ciência, indústria e regulação; e implica a adoção de abordagens "safe by design" e "sustainable by design" ao longo de todas as etapas da inovação.

IA, materiais quânticos e tecnologias de fronteira

Nesta disputa, a IA encurta o ciclo de descoberta e otimização de novos materiais, ao mesmo tempo que os sistemas digitais necessitam de materiais mais eficientes para computação e para gestão energética. Também a computação e os sensores quânticos dependem de materiais com coerência excecional, defeitos ultracontrolados e propriedades eletrónicas não clássicas, o que torna a ciência dos materiais um fator decisivo para as tecnologias de fronteira.

Estão em jogo domínios centrais da economia atual - mobilidade, comunicações, energia, saúde, aeroespacial e defesa. Quem assumir a liderança nos materiais do futuro não se limitará a dominar tecnologias: irá redefinir o equilíbrio económico e estratégico do Mundo.