Os cientistas desenvolveram um novo método de criação de materiais nanoporosos com aplicações potenciais em tudo, desde purificação de água a sensores químicos.

Para produzir um material poroso é necessário ter vários componentes. Quando o componente secundário é removido, pequenos poros são deixados em seu lugar. Até agora, a criação de materiais nanoporosos era limitante, pois se acreditava que o componente secundário tinha que ser conectado por toda a estrutura, bem como por fora, para ser removido.

Contudo, nova pesquisa publicada hoje (domingo, 27 de novembro) no jornal Materiais da Natureza demonstrou ser muito mais eficaz, método flexível denominado choque osmótico coletivo (COS) para a criação de estruturas porosas. A pesquisa, por cientistas da Universidade de Cambridge, mostrou como, usando forças osmóticas, mesmo estruturas com componentes menores inteiramente encapsulados em uma matriz podem se tornar porosas (ou nanoporosas).

O autor principal, Dr. Easan Sivaniah do Laboratório Cavendish da Universidade de Cambridge, explica como funciona o processo:"O experimento é bastante semelhante à demonstração em sala de aula usando um balão contendo água salgada. Como se libera o sal do balão? A resposta é colocar o balão em um banho de água doce. O sal pode não sai do balão, mas a água pode entrar, e faz isso para reduzir o salinidade do balão. Quanto mais água entra, o balão incha, e eventualmente estoura, liberando o sal completamente.

"Em nossos experimentos, essencialmente mostramos que isso funciona em materiais com esses componentes menores presos, levando a uma série de explosões que se conectam entre si e para o exterior, liberando os componentes presos e deixando um material poroso aberto. "

Os pesquisadores também demonstraram como os materiais nanoporosos criados pelo processo exclusivo podem ser usados ​​para desenvolver filtros capazes de remover corantes muito pequenos da água.

O Dr. Sivaniah acrescentou:"Atualmente, é um sistema de filtragem eficiente que pode ser usado em países com pouco acesso a água potável, ou para remover metais pesados ​​e produtos residuais industriais de fontes de água subterrâneas. No entanto, com desenvolvimento, esperamos que também possa ser usado para tornar a água do mar potável, usando rotas de baixa tecnologia e baixa potência. "

Outras aplicações foram exploradas em colaboração com grupos com experiência em fotônica (Dr. Hernan Miguez, Universidade de Sevilla) e optoeletrônica (Professor Sir Richard Friend, Laboratório Cavendish). Dispositivos emissores de luz foram demonstrados usando eletrodos de titânia modelados a partir de materiais COS, enquanto o novo arranjo em forma de pilha de materiais fornece multicamadas fotônicas eficientes com aplicações potenciais como sensores que mudam de cor em resposta à absorção de vestígios de produtos químicos, ou para uso em componentes ópticos.

Dr. Sivaniah acrescentou, "No momento, estamos explorando uma série de aplicativos, para incluir o uso em dispositivos emissores de luz, células solares, eletrodos para supercondensadores, bem como células de combustível. "