Nos últimos anos, tem havido muita discussão sobre o plástico. A percepção pública é que o plástico está associado a produtos baratos ou descartáveis, e há uma crescente conscientização sobre seu papel na poluição. Descobertas recentes destacaram o enorme volume de resíduos plásticos que encontram seu caminho para os oceanos a cada ano. Uma vez suspensos na água, esses plásticos entram na cadeia alimentar e ameaçam a vida selvagem.
A preocupação com o impacto ambiental do plástico tem, portanto, destacado a necessidade de reduzir o consumo de materiais plásticos. Como resultado, o uso de plástico na indústria tem sido alvo questionado, e os fabricantes continuam a buscar novas alternativas. No entanto, o plástico continua a ser importante em muitas aplicações, incluindo a área médica. Apesar das preocupações ambientais, os conectores plásticos descartáveis permanecem essenciais em ambientes hospitalares e de saúde. Este artigo explica por que a necessidade do descarte é crucial para garantir segurança e desempenho.
Entendendo os Plásticos
Os plásticos representam uma ampla variedade de materiais, cada um com suas próprias características. Eles são fabricados a partir de polímeros derivados principalmente de substâncias químicas à base de combustíveis fósseis, e depois moldados em diferentes formas usando técnicas como a moldagem e a extrusão. A facilidade com que se pode criar formas complexas torna o plástico altamente atrativo para uso industrial em larga escala. As diferentes características dos materiais plásticos são úteis em diversas aplicações, e nem todos os plásticos são iguais.
O mercado de eletrônicos faz um uso extensivo de componentes plásticos. Para os projetistas de conectores, a propriedade isolante do plástico o torna uma escolha ideal. Todo conector utiliza um isolante — às vezes chamado de inserto — para manter os circuitos elétricos separados. Esse isolamento é essencial, tanto para evitar o contato indesejado entre circuitos quanto para proteger os usuários de danos. Além de suas qualidades isolantes, o plástico oferece outras vantagens.
Escolhendo o Plástico Certo
Muitos conectores precisam funcionar em ambientes externos. Eles devem resistir ao vento e à chuva, e muitos usam um invólucro de metal para proteção contra as intempéries. Para reduzir os efeitos da oxidação, a escolha do material é crucial. Materiais como aço inoxidável e bronze resistente à corrosão marinha resistem bem à corrosão, mas adicionam peso e custo. Nesses casos, plásticos de alto desempenho podem ser a alternativa inteligente, leve e econômica.
No entanto, a escolha do material plástico é vital. A exposição à luz solar direta, que contém radiação ultravioleta (UV), tem efeitos prejudiciais em alguns plásticos. A radiação UV pode degradar as ligações moleculares dos polímeros, permitindo que o oxigênio interaja e faça com que a superfície fique esbranquiçada ou descolorida. A exposição prolongada pode enfraquecer o componente a ponto de falhar em condições adversas. Aliás, essa é uma das maneiras pelas quais os resíduos plásticos entram no meio ambiente.
Para criar componentes que ofereçam confiabilidade a longo prazo, os projetistas precisam entender os atributos dos diferentes tipos de plástico. Isso deve ser equilibrado com as necessidades do projeto. Materiais plásticos de alto desempenho, como a poliamida, são ideais para uso externo devido à sua excelente resistência à radiação UV. Em contraste, outros materiais, como o polieteretercetona (PEEK), seriam menos adequados para aplicações expostas. O PEEK é forte, resistente a altas temperaturas e biocompatível, mas tem um desempenho ruim quando exposto à radiação UV. Com uma série de compensações envolvidas no projeto com materiais plásticos, fica claro que a chave para a confiabilidade a longo prazo é escolher o material certo.
Plásticos de Uso Único em Aplicações Médicas
Mesmo em um mundo onde a confiabilidade a longo prazo é valorizada, há uma indústria em que pode ser necessário manter o plástico de uso único para conectores. Na medicina, os conectores são a ligação entre os pacientes e os equipamentos. Profissionais de saúde dependem da confiabilidade deles, pois vidas podem depender de seu desempenho. Isso deve ser equilibrado com a necessidade de proteger o paciente.
Em aplicações médicas, muitos instrumentos devem ser limpos e esterilizados antes de cada uso para garantir a segurança do paciente e prevenir a disseminação de infecções. A maioria dos instrumentos cirúrgicos é limpa em uma autoclave que usa vapor saturado pressurizado para matar bactérias e outros agentes biológicos perigosos. A escolha correta do plástico para este ambiente extremo é essencial. A alta pressão e temperatura podem derreter ou deformar componentes feitos com materiais inadequados, e mesmo plásticos compatíveis podem se degradar com a exposição repetida a essas condições.
Além disso, dispositivos eletrônicos frequentemente não são adequados para exposição ao vapor, que pode penetrar em áreas sensíveis. Alternativas usam métodos químicos ou de radiação para fornecer a esterilização necessária para uso com instrumentos cirúrgicos. No entanto, ambos apresentam riscos significativos. Para limpar equipamentos de uso cirúrgico, os próprios produtos químicos podem ser agressivos e até perigosos. A radiação ionizante usada na esterilização não é menos perigosa.
Essas condições difíceis são complicadas pelos requisitos dos dispositivos médicos. Muitos instrumentos médicos devem garantir que o paciente não consiga tocar em um elemento condutor. No caso de um curto-circuito, o paciente precisa ser protegido de partes metálicas que possam acidentalmente estar sob tensão. É por isso que muitos conectores médicos usam invólucros plásticos em vez de metal para garantir o isolamento necessário para o paciente.
O projeto de conectores médicos pode ser visto como um compromisso entre a necessidade de manter o paciente seguro e a necessidade de garantir que o dispositivo ou componente possa ser esterilizado. O problema é que materiais como PEEK ou polieterimida (PEI), às vezes conhecidos como Ultem®, não são baratos. Eles oferecem o desempenho exigido, mas têm um preço que corresponde às suas extensas capacidades.
Uma solução é descartar o conector após o uso. Embora isso possa contradizer a opinião pública que defende que os plásticos de uso único devem ser evitados, a prevenção da contaminação cruzada é uma consideração crucial. A eliminação da exigência de resistir à exposição repetida à esterilização significa que plásticos de menor desempenho podem ser usados. Embora existam muitos conectores altamente capazes projetados especificamente para uso repetido na área médica, neste caso, um conector descartável oferece vantagens claras.
Conclusão
O plástico continua a desempenhar um papel crucial em diversas indústrias. Ele oferece força, flexibilidade e custo-benefício, o que o mantém popular. Apesar das crescentes preocupações com seu impacto ambiental, o plástico certo, usado da maneira correta, pode ser muito valioso.
No setor médico, onde segurança e higiene não são negociáveis, os plásticos descartáveis podem oferecer a solução mais prática. Projetos futuros devem combinar praticidade com sustentabilidade para garantir que os plásticos continuem sendo uma opção viável.
Artigo escrito por Rick Nelson e publicado no blog da Mouser Electronics: The Necessity of Disposable Connectors in Medicine
Traduzido pela Equipe Embarcados. Visite a página da Mouser Electronics no Embarcados
