Pesquisadores da Universidade de Gotemburgo produziram um material poroso e estável no qual as cavidades podem ser usadas para armazenar várias substâncias. O material pode ser utilizado tanto na indústria farmacêutica quanto para filtração em nível molecular.
Materiais porosos são muito interessantes para os cientistas, pois podem interagir com partículas convidadas, como íons, átomos e moléculas, nas cavidades do material. Materiais porosos inorgânicos como zeólitos já estão sendo usados ​​em detergentes, onde desempenham um papel trocando seus próprios íons de sódio pelos íons de cálcio na água para transformá-la em água macia.

O problema com materiais porosos inorgânicos é a falta de flexibilidade em projetá-los conforme necessário.

Mais fácil de projetar

"Baseamos nossa descoberta em pesquisas sobre ligações covalentes de carbono que receberam o Prêmio Nobel em 2010. No passado, conseguimos criar materiais orgânicos e porosos em forma de pó usando moléculas de carbono, mas essa abordagem é mais adequada para armazenar gases no Agora podemos construir um material com camadas de filmes finos que é muito mais estável e fácil de projetar de acordo com nossas especificações", diz Martin Ratsch, doutorando do Departamento de Química e Biologia Molecular.

Ratsch constrói filmes porosos em uma fina placa de ouro, onde as ligações covalentes de carbono criam uma superfície porosa estável. Ao adicionar uma quantidade controlada de moléculas à base de carbono ativadas pelo elemento paládio, ele pode criar filmes porosos com a espessura desejada e com cavidades do tamanho certo. O resultado é uma superfície lisa que permite aos pesquisadores combinar camadas de filmes com propriedades diferentes, um pouco como um biscoito de chocolate. As substâncias podem ser colocadas nas cavidades dentro do material conforme necessário.

"Existem vários campos de aplicação. O filme poroso também pode atuar como membrana em baterias, quando se quer controlar o número de íons que podem passar por ele."

Também funciona como filtro

Ratsch também destaca que o novo material pode ser uma forma interessante de filtrar soluções até o nível molecular, já que o tamanho das cavidades pode ser determinado. Teoricamente, seria possível filtrar a vodka para que as moléculas de etanol fiquem presas, enquanto as moléculas menores de água podem passar pelas cavidades.

O filme poroso foi produzido em laboratório em uma escala muito pequena. Ainda há muita pesquisa a ser feita, especialmente se o processo for mais barato.

"Usamos uma fina folha de ouro para construir o material e paládio como catalisador para criar as ligações covalentes de carbono. Precisamos encontrar outra substância como catalisador antes de podermos aumentar a produção. Esse deve ser o próximo passo na pesquisa, e pode levar 10 anos até que este material se torne comercialmente viável."

A dissertação intitula-se "Towards 3D Covalent Organic Framework Films" e está publicada online. + Explorar mais

Membranas porosas inteligentes seletivas de íons