O dióxido de manganês pode tornar a preparação de micromotores cada vez mais econômica, abrindo novos caminhos para seu uso, de acordo com um novo estudo da University of Eastern Finland.

Micromotores sintéticos são partículas minúsculas com dimensões menores que o diâmetro de um fio de cabelo humano. Micromotores podem sofrer um movimento autônomo em ambientes líquidos, que pode ser acionado por vários meios, como um combustível químico, ultrassom, luz ou campo magnético. Micromotores movidos a combustível são frequentemente catalíticos por natureza, que provoca a transformação de um combustível químico em produtos de reação que levam a uma autopropulsão das partículas. Micromotores podem encontrar uso no futuro, por exemplo, na entrega de drogas direcionadas, catálise específica ou detecção química de substâncias nocivas.

A platina é o material catalítico mais amplamente explorado para a preparação de micromotores. Ele decompõe eficientemente o peróxido de hidrogênio em gás oxigênio e água. Contudo, a platina é um elemento químico extremamente raro e também sofre de sérias limitações, tais como eficiência catalítica drasticamente reduzida em ambientes ricos em sal e completa inativação na presença de compostos contendo enxofre. O dióxido de manganês é um material inorgânico alternativo que pode decompor o peróxido de hidrogênio semelhante à platina. O dióxido de manganês também é barato e está disponível em grandes quantidades. Assim, é um novo material com muito potencial para a preparação de micromotores catalíticos, mas foi pouco explorado até o momento.

No estudo, uma variedade de micromotores baseados em dióxido de manganês foram sintetizados e caracterizados em termos de seu comportamento de movimento em solução. Com base nos resultados, os micromotores preparados exibiram uma eficiência de propulsão notável, mesmo na presença de concentrações de combustível muito baixas. Para demonstrar seu potencial para aplicações práticas, os micromotores foram usados ​​para a remoção de corantes orgânicos da água. O processo de remoção de corante foi baseado em um efeito único que combinou degradação catalítica e processos de separação por bolha adsortiva. A eficiência de remoção do corante foi superior a 90 por cento em apenas uma hora de tempo de reação, sem mistura externa. Além disso, dióxido de manganês foi usado como um meio simples para proteger os micromotores convencionais à base de platina da toxicidade do enxofre.

Micromotores autopropulsores podem oferecer novas oportunidades para entregar drogas precisamente ao tumor, com efeitos adversos mínimos para os tecidos saudáveis. Micromotores também possuem um enorme potencial para converter poluentes da água em produtos não tóxicos ou menos tóxicos, mesmo em áreas de difícil acesso e locais remotos de campo, onde meios externos de mistura para acelerar os processos não são viáveis. Micromotores de dióxido de manganês, que pode sofrer um movimento rápido por um período de tempo suficiente na presença de uma baixa concentração de peróxido de hidrogênio, espera-se que encontrem diversas aplicações para entrega ativa de drogas e remediação de água.