p Na natureza, a interação de moléculas na fronteira de diferentes líquidos pode dar origem a novas estruturas. Essas moléculas de automontagem tornam a formação de células possível e são fundamentais para o desenvolvimento de toda a vida na Terra. p Eles também podem ser projetados para executar funções específicas - e agora, uma equipe de pesquisadores da Penn State aproveitou esta oportunidade para desenvolver um material que pode remover poluentes persistentes da água. Os pesquisadores publicaram recentemente suas descobertas em Materiais Funcionais Avançados .

p "Nós nos inspiramos em sistemas biológicos para ver se podemos fazer com que fenômenos semelhantes surjam com moléculas não biológicas, "disse Scott Medina, professor assistente de engenharia biomédica e autor correspondente no artigo.

p Para seu experimento, os pesquisadores optaram por incorporar flúor, um elemento não comumente encontrado na natureza, em um aminoácido e misture-o com um óleo fluorado para orientar sua organização molecular. A equipe adicionou o óleo fluorado à água, onde formou um grânulo constituído pela gota de flúor rodeada por um revestimento de aminoácido. Quando os pesquisadores inverteram o frasco para expor o grânulo ao ar, os componentes do grânulo reorganizados para formar um filme. Composto por uma fina camada de óleo fluorado rodeado por duas camadas de estruturas cristalinas de aminoácidos microscópicos, esse filme pode se reorganizar na conta quando agitado - e levar outras moléculas fluoradas com ele.

p "Os flúor não funcionam bem com os outros, então, se você colocá-los juntos, haverá interações muito fortes, "Contaminantes fluoretados na água querem se separar da água e encontrar outras substâncias ricas em flúor", disse Medina.

p Este fenômeno, e a capacidade do composto de alternar entre o estado do filme e a forma do cordão, despertou o interesse dos pesquisadores na possível captura de poluentes. Substâncias per- e polifluoroalquílicas (PFAS) são produtos químicos artificiais que contêm flúor, normalmente usados ​​na fabricação de produtos repelentes de água ou graxa. Sua estrutura molecular permite que eles se acumulem em ambientes e no corpo humano - permanentemente.

p "A natureza não desenvolveu maneiras de quebrar as moléculas que contêm flúor de forma eficiente, então esses compostos permanecem por muito tempo, "Disse Medina." Eles entram na água servida e no solo, fazer o seu caminho para beber água e comida, e nós os consumimos - e nossos corpos não os degradam muito bem, qualquer."

p Para testar o potencial do novo composto para captura de PFAS, os pesquisadores adicionaram água contaminada a um recipiente de plástico revestido com seu filme de aminoácido fluorado. O filme capturou substâncias PFAS em duas horas e foi capaz de retê-las por até 24 horas. A partir deste estágio, o filme contendo PFAS poderia ser agitado para se transformar em um grânulo coeso que poderia ser facilmente coletado da água agora purificada.

p Os pesquisadores planejam explorar ainda mais essas capacidades de extração de poluentes, investigando não apenas a purificação da água, mas também o potencial de coleta de compostos do ar. Com mais pesquisas sobre suas aplicações, o composto fluorado pode se tornar uma ferramenta de remoção de contaminantes multiuso para uso em uma variedade de ambientes.

p "Há muito esforço sendo feito para investigar a toxicologia de PFAS e como regulá-los, "Medina disse." Este material poderia ser implementado para remover o PFAS da água potável - e achamos que poderia ter muita utilidade em outras áreas também. "