Micrografias eletrônicas das membranas PA do tipo Turing. (A) Imagens SEM de baixa ampliação das duas superfícies da membrana. (B) Imagens SEM de alta ampliação das duas estruturas diferentes. (C e D) Imagens TEM de área projetada (C) e imagens TEM em seção transversal (D), mostrando as características internas e morfologias tridimensionais das duas estruturas. Crédito: Ciência (2018). DOI:10.1126 / science.aar6308
Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Zhejiang, na China, usou um modelo matemático desenvolvido por Alan Turing para criar um tipo único de malha de poliamida. Em seu artigo publicado na revista Ciência , o grupo descreve seu processo e como eles descobriram que a malha poderia ser usada para filtrar água.
Alan Turing, famoso cracker da máquina alemã Enigma, e desenvolvedor de alguns dos fundamentos da ciência da computação, também se envolveu em química. Em 1952, na verdade, ele publicou um artigo que descreve um modelo matemático explicando como surgem padrões únicos de listras nos animais. Sua matemática descreveu um processo pelo qual dois produtos químicos, quando misturados, revezam interrompendo as ações do outro. Em seres vivos, os produtos químicos são hormônios que influenciam características como listras em tigres. Foi nas diferentes maneiras como os hormônios se difundiram através dos tecidos, Alan argumentou, que causou os padrões. Neste novo esforço, os pesquisadores decidiram criar um novo material com base no modelo que Turning havia criado.
Em vez de usar material biológico, os pesquisadores usaram um tipo de poliamida - normalmente feita pela reação de cloreto de trimesoíla e piperazina. Para torná-lo difuso nas formas descritas pelo modelo de Turing, a equipe adicionou álcool polivinílico. O resultado foi uma malha semelhante a náilon, cujas características podem ser ajustadas alterando os ingredientes da reação. Em uma dessas formas, a malha resultou em um material que pareceu aos pesquisadores um filtro. Surpreso, eles o testaram para ver quão bem ele poderia remover o sal da água. Eles relatam que o material foi capaz de filtrar grandes tipos de sal com mais eficiência do que os métodos atuais - permitiu a passagem de menos sal, enquanto permite mais água. Outros testes revelaram que seu filtro exclusivo era capaz de lidar com 125 litros de água por hora quando colocado sob pressão. Ele também removeu aproximadamente três vezes mais sal do que os filtros convencionais. Os pesquisadores não esperam que o filtro seja usado em usinas de dessalinização, no entanto, os filtros nessas fábricas devem ser capazes de remover sais minúsculos. Mas, eles notam, os filtros podem ser úteis na limpeza de resíduos de fabricação. Eles observam também que seu trabalho demonstra que existem possibilidades de usar as idéias de Turing para fazer produtos úteis.
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