Professor Rustem Valiullin com um espectrômetro de ressonância magnética nuclear. Crédito:Swen Reichhold, Universidade de Leipzig
Todos nós já vimos isso antes:aqueles saquinhos de bolinhas que vêm junto com sapatos novos ou produtos elétricos. As bolas existem para absorver a umidade e proteger os itens de danos. "Esses materiais agem como uma esponja, "explica o físico Professor Rustem Valiullin da Universidade de Leipzig. Ele e seu grupo de pesquisa encontraram uma maneira de determinar com mais precisão as propriedades desses materiais, porque eles podem explicar melhor o distúrbio subjacente. Seu artigo foi designado "ACS Editors 'Choice" pelos editores das revistas American Chemical Society, que reconhecem a "importância para a comunidade científica global" do trabalho dos pesquisadores de Leipzig e o vêem como um avanço na descrição precisa dos fenômenos de transição de fase em materiais porosos desordenados.
Em materiais mesoporosos, as aberturas dos poros são muito menores do que em uma esponja normal:seus diâmetros variam de 2 a 50 nanômetros e são invisíveis a olho nu. No entanto, eles têm uma série de propriedades interessantes, inclusive no que diz respeito às substâncias separadoras. Isso ocorre em função da molécula e do tamanho dos poros, por exemplo.
Até agora, experimentos científicos só foram capazes de aproximar as propriedades desejadas desses materiais. "Portanto, é mais uma questão de experiência se você pode determinar quais das estruturas podem ser usadas para quais aplicações, "diz o físico. O problema é que esses materiais são na maioria desordenados, o que significa que poros de tamanhos diferentes no material formam uma estrutura de rede complexa.
Pesquisadores da Universidade de Leipzig desenvolveram um modelo que determina as características que podem ser observadas nessas complexas redes de poros. O professor Valiullin descreve a abordagem da seguinte maneira:"Podemos descrever estatisticamente como os poros individuais nessas redes estão acoplados uns aos outros. Casamos desordem com ordem." Isso torna possível determinar os fenômenos físicos que precisam ser compreendidos nas transições de fase gás-líquido e sólido-líquido, por exemplo. E não apenas em teoria:usando modelagem mesoporosa especial, foi possível provar com o auxílio de métodos modernos de ressonância magnética nuclear que os resultados teóricos também podem ser aplicados diretamente na prática.
Isso deve facilitar o uso de tais materiais no futuro, por exemplo, para ajudar a liberar drogas no corpo humano por um longo período - precisamente quando necessário e desejado. Outras aplicações potenciais para tais materiais incluem tecnologia de sensor ou armazenamento e conversão de energia.