Tecnologias Disruptivas

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Tecnologias Disruptivas
Tecnologias Disruptivas Emergentes
Responsável pelo Conteúdo:
Prof. Dr. Carlos Fernando Araújo Junior
Nesta unidade, trabalharemos os seguintes tópicos:
• Introdução ao Tema;
• Orientações para Leitura Obrigatória;
• Material Complementar. Fonte: iStock/Getty Im
ages
Objetivos
• Estudar sobre o âmbito da impressão 3D.
Caro Aluno(a)!
Normalmente, com a correria do dia a dia, não nos organizamos e deixamos para o úl-
timo momento o acesso ao estudo, o que implicará o não aprofundamento no material 
trabalhado ou, ainda, a perda dos prazos para o lançamento das atividades solicitadas.
Assim, organize seus estudos de maneira que entrem na sua rotina. Por exemplo, você 
poderá escolher um dia ao longo da semana ou um determinado horário todos ou alguns 
dias e determinar como o seu “momento do estudo”.
No material de cada Unidade, há videoaulas e leituras indicadas, assim como sugestões 
de materiais complementares, elementos didáticos que ampliarão sua interpretação e 
auxiliarão o pleno entendimento dos temas abordados.
Após o contato com o conteúdo proposto, participe dos debates mediados em fóruns de 
discussão, pois estes ajudarão a verificar o quanto você absorveu do conteúdo, além de 
propiciar o contato com seus colegas e tutores, o que se apresenta como rico espaço de 
troca de ideias e aprendizagem.
Bons Estudos!
Tecnologias Disruptivas Emergentes
UNIDADE 
Tecnologias Disruptivas Emergentes
Introdução ao Tema
Há várias tecnologias com potencial disruptivo que, embora já tenhamos resultados 
notáveis, ainda estão em desenvolvimento nas empresas e nas Universidades, buscando 
viabilidade de escala, financeira ou de aplicação em campos mais variados Entre elas 
podemos citar:
• Impressão 3D;
• Nanotecnologia;
• Biotecnologia;
• Realidade virtual e aumentada.
Estas tecnologias estão sendo aprimoradas e existe um grande potencial para trans-
formações no contexto da indústria 4.0. Nesta Unidade trabalharemos um pouco mais 
de detalhe no âmbito da impressão 3D dada sua abrangência.
A impressão 3D não é uma tecnologia nova. Sua base está na década de 1970/80 
contudo ganhou grande força nos últimos anos como uma tecnologia emergente com 
potencial disruptivo devido a evolução dos métodos de impressão, tipos de materiais 
utilizados e aplicações que já estão sendo utilizadas em algumas industrias.
Impressão 3D
Figura 1 – Strati, primeiro carro elétrico desenvolvido com impressão 3D
Fonte: Wikimedia Commons
Na Figura 1 apresentamos o primeiro carro elétrico feito por meio de impressão 3D 
pela empresa Local Motors produzido em 2015. A empresa levou apenas dois meses 
do design inicial até a realização o protótipo. O carro possui dois lugares e pode atingir 
velocidade de cerca de 60 km/h e tem autonomia de cerca de 160 a 190 Km.
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Relatórios de empresas de consultoria tem apresentado um crescimento progressivo 
do mercado de impressão 3D: em 2016 o mercado representou cerca de $5 bilhões de 
dólares e estima-se que em 2025/2027 esse mercado atinja cerca de 55 bilhões de dó-
lares. A abrangência de aplicação da impressão 3D vai de objetos e peças, passando por 
um carro inteiro, próteses médicas e odontológicas, peças inteiras da construção civil e 
da indústria aeronáutica. A Figura 2 apresenta uma síntese da evolução das aplicações 
no tempo do relatório de 2016 da Ernst & Young (EY, 2016).
Figura 2 – Evolução do potencial da tecnologia de impressão 3D
Fonte: Ernst & Young, 2016
A indústria aeroespacial e defesa tem se 
destacado no uso da manufatura utilizando 
impressão 3D. Nesta a indústria a GE tem 
sido um case de destaque. A natureza desta 
indústria de altíssima precisão, baixo volume, 
alto valor de produção faz com a tecnologia 
de manufatura por meio de impressão 3D 
seja mais eficiente e de custo efetivo. A GE 
conseguiu desde 2016 desenvolver partes de 
uma turbina, 25% mais leve e design dife-
renciado, que promoveu a redução de uso de 
combustível e maior durabilidade (5 x maior 
que as peças tradicionais) dos componentes 
da turbina. A Figura 3 apresenta uma ima-
gem do distribuidor de combustível desenvol-
vido pela GE.
Figura 3 – Distribuidor de
combustível de turbina área
Na área de Saúde, cuja indústria sobre uma grande pressão para redução de custos e 
melhoria da satisfação dos clientes, a impressão 3D tem transformado o setor de produção 
de dispositivos auriculares utilizados por portadores de deficiência auditiva. Segundo o re-
latório da EY(2016) esse mercado se transformou completamente em cerca de 500 dias, 
levando toda a produção de dispositivos auditivos para impressão 3D com menor custo. 
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Essa produção era altamente custosa e manual e a impressão 3D foi uma saída para 
automação do processo de produção destes dispositivos. Nesta área essa tecnologia está 
sendo utilizada também para impressão de próteses médicas e odontológicas e avan-
çando para a Bio-impressão de ossos, cartilagens e músculos. Isso já está acorrendo!
O Dr. Antony Atala do Instituto Wake Forest de medicina regenerativa está “imprimindo 
células de ossos” em um equipamento denominado ITOP (Integrated Tissue and Organ 
Printing System) de acordo com Gupta (2018).
A impressão 3D também atingiu a área de alimentação. Muitos produtos alimentícios 
podem ser impressos com materiais composição diferenciados e formas específicas.
Na Alemanha a impressão 3D tem sido utilizada para impressão de alimentação espe-
cífica para idosos que têm dificuldades para mastigar e engolir o alimento. Por meio da 
impressão 3D é possível produzir uma alimentação com sabores apropriados e com 
consistência e densidade adequada para as necessidades desses idosos. Desta forma a 
impressão 3D permite uma melhor qualidade de vida para pessoas com necessidades 
especiais especificas.
Outra área que possui grande potencial para impressão 3D é a indústria de fitness.
A Adidas em 2017 anunciou que lançaria este ano seu primeiro tênis desenvolvido em 
impressão 3D. A Figura 4 desta o modelo do tênis apresentado em 2017. Essa nova 
onda de impressão 3D tem tendência de personalização dos produtos. Desta forma a 
empresa poderá vender um produto globalmente que poderá ser impresso na sua locali-
dade por exemplo. Atualmente o uso está sendo realizado como estratégia de manufatu-
ra aditiva. Outro exemplo é da Phillips que desenvolveu a impressão 3D de barbeadores 
de diversas cores, ampliando assim o portfólio de cores do produto, veja na Figura 5.
Figura 4 – Tênis da empresa Adidas desenvolvido por impressão 3D
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Figura 5 – Aparelhos de barbear coloridos feitos com impressão 3D
Na Figura 6 apresentamos o Hype Cycle da impressão 3D esse ciclo de desenvolvi-
mento desta tecnologia nos da uma ideia dos aspectos que estão hoje sendo discutidos 
em nível de inovação, aqueles que estão no topo das discussões e, na verdade aqueles, 
que atualmente estão entrando na “linha de produção” e se tornando parte das diver-
sas indústrias que têm potencial de uso da impressão 3D. Especificamente o Gartner 
Group compreende a tendência de uma nova tecnologia em cinco etapas. A primeira 
etapa diz respeito ao surgimento da tecnologia com um grande potencial. Na Figura 
6 este estado inicial é chamado de gatilho da inovação (“Innovation trigger”). Neste 
caso temos na Figura 6, a impressão 4D, a impressão 3D para produtos de consumo 
(sapatos, tênis, alimentação), entre outros. Na etapa chamada de Pico das Expectati-
vas Infladas (“Peak of inflated Expectations”) temos tecnologias que já deram alguns 
resultados no ciclo anterior estão sendo refinadas. Neste caso temos a impressão de 
implantes cirúrgicos, entre outros. Na fase seguinte, estão algumas tecnologias que 
apresentaram algum problema para se tornarem produtivas em alguma escala ou apre-
sentaram algum problema técnico. Esta fase é chamada de fosso da desilusão (“Trough 
of Disillusionment”). Neste caso temos: impressão3D para uso direto do consumidor, 
uso de impressão de tecidos humanos, entre outros. Nos ciclos seguintes temos tec-
nologias que foram aperfeiçoadas, fase chamada de rampa do entendimento (“Slope 
of Enlightenment”) e estão sendo retomadas para, provavelmente, atingir um o sta-
tus do platô produtividade (“Plateau of Productivity”), neste caso temos tecnologias 
que discutimos anteriormente aqui como cases, tais como: impressão 3D de produtos 
auditivos, impressão 3D para prototipação, impressão 3D na área automobilística e 
impressão 3D para impressão de produtos eletrônicos, entre outros.
Vamos fazer alguns destaques nesta Figura e convidamos o leitor a buscar aprofundamen-
to no link: https://goo.gl/nWWZzj. 
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No seguimento de inovações que estão surgindo “Innovations Trigger” aparece a 
impressão 4D! O que seria a impressão 4D ? O MIT está desenvolvendo experimentos 
na impressão 4D, nesta nova tecnologia de impressão um objeto pode ser desenvolvido 
com uma composição de materiais programáveis de tal forma que seu comportamento 
pode ser alterado no tempo de acordo com estímulos como, por exemplo, contato com 
a água ou mudança de temperatura. Assim o programa contido nos materiais de desen-
volvimento do objetivo permite que este material se transforme no tempo! Imagine o 
potencial desta tecnologia!
No site https://goo.gl/ZFGnxJ você encontrará pesquisas surpreendentes sobre impressão 
4D. Vale a pena conferir!
Figura 6 – Hype Cycle da Impressão 3D
Fonte: 3ders.org
Em linhas gerais sintetizamos os impactos da impressão 3D para o mercado em geral. 
Lembramos que ainda temos muito a evoluir, mas podemos apontar algumas possibilida-
des emergentes:
Possibilidade de produzir produtos mais complexos e de melhor forma: o caso 
da GE que produziu o distribuidor de combustível com menor peso, maior eficiência e 
maior durabilidade está sendo seguida por todas as demais companhias, tanto na indús-
tria aeroespacial como automativa, tais como: AirBus, Rolls Royce, BMW, Audi, entre 
outras (GUPTA, 2018).
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Customização: a customização pode ser vista na produção de tênis (caso Adidas) 
e de aparelhos de barbear (Phillips). A Adidas está testando um serviço onde o cliente 
poderá “scannear” seu pé com um smartphone, realizar o upload da informação no 
site da Adidas e customizar o design e cor de seu calçado! Com o tempo essa tecnolo-
gia poderá ser levada as lojas! Por outro lado, segundo relatório do Gartner Group, em 
2019, 35% das próteses médicas serão realizados por meio de impressão customizada 
3D (GUPTA, 2018).
Produção sob-demanda: com a redução do custo da impressão 3D, a produção de 
produtos poderá deixar de ser centralizada para ser distribuída e realizada mais próxima 
do cliente. Isso já está sendo feito em casos especiais pela Força Naval América que 
utiliza impressão 3D para impressão e reparo de armas dentro de navios em missões 
especiais (GUPTA, 2018).
Redução de custo com armazenamento e logística: a possibilidade de produção 
sob demanda e em escala tem como corolário a redução de custo com armazenamento 
e logística. Um estudo do MIT apontou que a impressão 3D tem potencial de redução 
de custos da cadeia de abastecimento de 50% a 90% devido a redução de custos relacio-
nados ao transporte e armazenamento (GUPTA, 2018).
Plataformas de Design: o potencial de automação, customização e redução de cus-
tos poderá levar as empresas a atuarem no âmbito da personalização dos produtos onde 
o design será um aspecto fundamental. Assim as empresas poderão se especializar para 
desenvolverem plataformas de design de seus produtos.
Propriedade Intelectual: produtos de franquias como Star Wars ou mesmo pro-
dutos das diversas produções da Disney poderiam ser desenvolvidos por parceiros com 
menores custos de transporte e armazenamento. Contudo isso pode levar a pirataria 
de arquivos digitais com as informações sobre os produtos desta empresa. Assim novas 
formas de garantir a propriedade intelectual serão necessárias nos próximos anos.
Impacto na força de trabalho: Finalmente, observamos que estas diversas frentes 
emergentes apresentadas nesta seção poderão ter impactos na força de trabalho. A re-
dução do transporte, armazenamento e a produção por impressão 3D certamente terão 
impactos na força de trabalho que deve ser considerada pelas empresas e governos.
Tecnologias Emergentes
O Gartner Group em 2017 apresentou seu Hype Cycle para as tecnologias emer-
gentes. A Figura 7 tem a mesma base e concepção da Figura 6 (no âmbito da tecnologia 
3D). Você pode identificar as tecnologias que estão em estado inicial.
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Figura 7 – Hype Cycle das tecnologias emergentes base de 2017
Fonte: Gartner, 2017
Neste curso estudamos algumas tecnologias que aparecem neste Hype tais como 
Blockchain, Internet das Coisas (IoT), Aprendizado de Máquina (Machine learning), 
Computação Cognitiva (Cognitive Computing), impressão 3D/4D com o objetivo 
de divulgar o desenvolvimento destas tecnologias e potencial destas para o mercado.
O pleno desenvolvimento de muitas destas tecnologias ainda necessitam de maior 
maturidade, o que ocorre com grande velocidade. Assim, é de se esperar que esse Hype 
Cycle mude anualmente e cada vez mais tecnologias entrarão no platô de produtividade 
(“plateau of productivity”).
Os empresários e empreendedores precisam analisar o potencial de uso destas tecno-
logias em seus negócios avaliando o grau de maturidade de cada tecnologia para que o 
investimento traga resultado. Contudo é de extrema importância acompanhar o desen-
volvimento destas tecnologias para não perder o ciclo de desenvolvimento. Os desen-
volvimentos tecnológicos são muito rápidos e diversas aplicações estão sendo realizadas 
por diversas empresas que poderão trazer as tecnologias para o platô de produtividade.
Algumas Questões para a sua Reflexão
Nesta última seção, considerando que você leu este material e os materiais que indi-
camos. Destacamos algumas questões para sua reflexão e aprofundamento.
• A impressão 3D tem se mostrado com um potencial de disrupção em diversos se-
tores. Qual o setor que mais lhe chamou a atenção?
• Você consegue ver alguma aplicação para a impressão 4D que poderia resolver 
problemas do mundo real ?
• Que aspectos relevantes você identificou na leitura do artigo indicado para leitura 
nesta unidade. Faça uma síntese das principais ideias. 
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Orientações para Leitura Obrigatória
Nesta Unidade indicamos para sua leitura o artigo intitulado “Impressoras 3D: Uma 
Compreensão da Evolução e Utilização” de Fernandes e Mota (2016). Neste trabalho os 
autores trazem um panorama da evolução da impressão 3D, identificando as principais 
técnicas de impressão, e aspectos relacionados a evolução recente desta tecnologia.
Os autores buscam neste trabalho identificar o estado-da-arte na Impressão 3D por 
meio das publicações científicas do período de 2000 a 2016. Foram identificados 33 
trabalhos nesse período dos quais foram destacados 12 para uma análise com objetivo 
de destacar o estado-da-arte desta tecnologia. Sugerimos a você a leitura deste trabalho 
para se apropriar de detalhes desta tecnologia e identificar e avaliar os aspectos relacio-
nados a evolução da tecnologia e estado-da-arte apresentado pelos autores Fernandes 
e Mota (2016).
Artigo disponível no link: https://bit.ly/2P2cfdV.
Nesta unidade para que você se aproprie desta temática fizemos um rápido overview 
baseado no recente relatório da Ernst & Young (2016). Nosso foco e destaque foi para o 
desenvolvimento tecnológico da impressão 3D e 4D, alguns cases e perspectivas de evo-
lução tecnológica. Neste relatório há perspectiva da evolução mundial desta tecnologia 
de impressão 3D nas diversas indústrias. Foram entrevistadas mais de 900 empresas ao 
redor do mundo para elaboração do relatório. Aqueles que desejarem se aprofundar no 
tema e conhecer mais detalhadamente trata-se de umaoportunidade ímpar.
O relatório esta disponível no link: https://goo.gl/xz7G1Z. 
Finalizamos a unidade com um Hype Cycle do Gartner Group (2017) que apresenta 
a evolução de diversas tecnologias emergentes. Algumas delas foram tema deste curso e 
outras ficam para a sua pesquisa individual. O Hype Cycle é uma representação gráfica 
do estágio de maturidade e adoção de uma tecnologia (ou de várias) e do potencial de 
relevância destas tecnologias para solução de problemas na área de negócios. Por meio 
deste Hype Cycle temos uma melhor ideia do estágio da evolução tecnologia e seu po-
tencial para gerar retorno imediato, médio e longo prazos.
Reflita sobre o mercado atual ou futuro, na sua área de atuação: quais as potenciali-
dades da impressão 3D ou 4D para o seu negócio? Quais transformações no mundo do 
negócio você acredita que ocorrerão em breve ? Boa leitura!
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Indicações para saber mais sobre os assuntos abordados nesta Unidade:
 Sites
MIT Self-Assembly Lab. 4D Printing
Vídeos sobre Projetos de Impressão 4D. 
https://goo.gl/ZFGnxJ
Gartner’s 2017 3D printing Hype Cycle
Artigo sobre o Hype Cycle da impressão 3D de 2017.
https://goo.gl/nWWZzj
WATSON, R. Disruptive Technologies - Navigating New Opportunities and Risks
Infográfico do Imperial College sobre Tecnologias Disruptivas.
https://goo.gl/uhL8ZS
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Referências
ERNST & YOUNG (EY). EY´S Global 3D Printer Report. Acesso em 10.08.2018. 
Disponível em: https://goo.gl/xz7G1Z, 2016.
FERNANDES, Alisson Vinicius Souza; MOTA, Felipe Augusto Oliveira. Impressoras 3D: 
Uma Compreensão da Evolução e Utilização. Anais dos Simpósios de Informática 
do IFNMG-Campus Januária, n. 2, 2016. Disponível em: https://bit.ly/2P2cfdV
GUPTA, SUNIL. Driving Digital Strategy: A Guide to Reimagining Your Business. 
Boston (US): Harvard Business Review Press, 2018.
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