p Diagrama gráfico da semente dentro do MOF mostrando como as moléculas menores fluem através dos poros do MOF e são alteradas de alguma forma pelas nanopartículas anexadas à semente. As moléculas maiores não passam pelos poros e são excluídas. Crédito da imagem - Dr. Paolo Falcaro e Dr. Dario Buso
p (PhysOrg.com) - Cientistas da CSIRO desenvolveram uma técnica simples, mas eficaz, para crescer e agregar valor a um novo grupo de materiais inteligentes que podem ser usados em áreas como sensoriamento óptico e armazenamento e distribuição de medicamentos. p Trabalhando com uma equipe de colaboradores internacionais, O Dr. Paolo Falcaro e o Dr. Dario Buso da Future Manufacturing Flagship da CSIRO desenvolveram uma forma revolucionária de controlar o crescimento, e fornecer funcionalidade adicional, a uma família de materiais inteligentes conhecidos como estruturas metal-orgânicas, ou MOFs.
p Os MOFs consistem em cristais ultra-porosos bem ordenados que formam estruturas multidimensionais com enormes áreas de superfície. Um grama do material pode ocupar a superfície de mais de três campos de futebol.
p Seus poros espaçosos fornecem MOFs com potencial para serem usados como "esponjas" para armazenar gases como o hidrogênio, dióxido de carbono ou gás natural. Eles também podem ser usados como peneiras nanométricas para purificar gases ou líquidos, para catálise, ou para o transporte direcionado de drogas no corpo.
p Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na última edição da revista científica,
Nature Communications .
p De acordo com o Dr. Buso, embora os MOFs tenham muitas aplicações práticas em potencial, são difíceis de controlar e crescem lentamente.
p Imagem do microscópio eletrônico de varredura da semente dentro dos cristais MOF. Crédito da imagem - Dr. Paolo Falcaro e Dr. Dario Buso
p “Para resolver esses problemas, desenvolvemos uma nova técnica conhecida como semeadura, que permite ao usuário ter controle total sobre onde e como os cristais MOF crescem. Além disso, a técnica de semeadura acelera muito o processo de crescimento.
p “Descobrimos que os cristais MOF crescem de uma forma completamente ordenada e previsível, uma vez que introduzimos micropartículas esféricas de cerâmica - conhecidas como sementes - na solução MOF. Com efeito, as sementes "fixam" os cristais MOF na superfície. Portanto, ao controlar o posicionamento das sementes, podemos controlar como e onde os MOFs crescem - mesmo em superfícies tridimensionais complexas.
p “Não só isso, mas a adição das sementes permite que os cristais MOF se formem três vezes mais rápido do que a maneira convencional, ”Dr. Bruso disse.
p O Dr. Falcaro disse que não apenas as sementes permitem que seus colegas controlem o crescimento dos cristais MOF, mas também permitem que eles criem funcionalidades adicionais dentro das estruturas MOF.
p “Para explorar totalmente a flexibilidade dos MOFs, queríamos ver se poderíamos dar ao material propriedades adicionais usando nossa nova técnica, ”Disse o Dr. Falcaro. “Ficamos entusiasmados ao descobrir que era relativamente simples incorporar nanopartículas ativas na semente e, em seguida, incorporar a semente dentro do MOF.
p “Por exemplo, descobrimos que podemos adicionar nanopartículas à semente que tornam o MOF magnético, luminescente, catalítico, fotocrômico - tudo sem comprometer a qualidade da estrutura do MOF. Na verdade, desenvolvemos uma nova classe de compostos MOF adaptáveis feitos de um núcleo funcional cercado por uma estrutura ultra-porosa. ”
