Micrografias esquemáticas (embaixo) e eletrônicas (em cima) do crescimento de um filme de poliestireno em favo de mel pela técnica da figura da respiração. Crédito:STAM
Os pesquisadores estão produzindo filmes em forma de favo de mel usando uma abordagem que imita o que acontece quando respiramos em uma superfície de vidro. Os filmes têm uso potencial em inúmeras aplicações, desde a regeneração de tecidos e bio-sensoriamento até células solares, explica um artigo na revista Ciência e Tecnologia de Materiais Avançados .
O cientista de materiais da Universidade Tohoku, Hiroshi Yabu, revisou as pesquisas mais recentes sobre a fabricação de filmes em favo de mel usando a técnica da figura da respiração. Esta técnica se baseia em anos de pesquisa para entender o que acontece quando uma névoa de respiração se forma em uma superfície de vidro, e como as gotas de orvalho se formam.
As gotículas de água se condensam quando o ar úmido passa sobre certas substâncias misturadas com solventes. Eles formam uma estrutura altamente uniforme, matriz compactada e afundar na substância. Quando o solvente evapora, um poroso, formas de filme em forma de favo de mel.
Esses filmes em favo de mel têm uma ampla gama de aplicações potenciais, dependendo de suas propriedades únicas individualmente. Por exemplo, descascar um filme em favo de mel de uma pastilha de silício leva à formação de picos de tamanho nanométrico na pastilha, tornando-o 'anti-reflexo'; uma propriedade que pode ser usada para melhorar a eficiência das células solares.
Os filmes também podem ser usados como andaimes para a regeneração de tecidos. A pesquisa está em andamento para desenvolver filmes de favo de mel biodegradáveis com propriedades que incentivam o crescimento de tipos específicos de células e tecidos.
Uma membrana de filtro de água preparada pela técnica da figura da respiração, visto em diferentes etapas de síntese e ampliações. Crédito:MDPI
“A produção de filmes honeycomb pode ser realizada em escala industrial, ampliando muito suas possíveis aplicações em áreas como óptica, fotônica, ciência de superfície, biotecnologia, e medicina regenerativa, "Yabu diz.
Os pesquisadores estão investigando várias substâncias e técnicas de fabricação para fazer esses filmes para diferentes fins. Por exemplo, depositar metais em filmes de favo de mel já formados pode alterar suas propriedades, como torná-los condutores de calor e eletricidade. Em contraste, os filmes feitos de complexos de poliíons de ácidos poliamínicos podem resistir ao calor. Filmes que contêm compostos 'fotocrômicos' mudam de cor quando expostos à luz. Filmes altamente repelentes à água podem ser feitos usando um tipo de copolímeros à base de flúor.
Os cientistas também estão experimentando mudar o formato dos filmes, esticando-os e encolhendo-os, e com maneiras de controlar as gotas de água e o tamanho e formato dos poros resultantes. Por exemplo, adicionar nanopartículas ou ajustar a direção do fluxo de ar sobre a solução de secagem leva a poros elípticos, em vez de redondos.
