p (Phys.org) - Nanotubos de carbono (CNTs) podem abrir caminho para tecnologia notável, de chips de computador aprimorados, telas de computador flexíveis ou armadura corporal, para aplicações de saúde, como cura óssea e tratamentos de câncer. p Em um esforço para determinar a toxicidade desses materiais, um grupo de pesquisadores da Texas Tech construiu com sucesso um aparelho de teste que pode quantificar a presença de CNT em uma determinada amostra. É um processo mais fácil de dizer do que fazer.

p CNTs explicados

p Um CNT é um alótropo de carbono, assim como o grafite, carvão, diamantes ou grafeno - a substância conhecida mais forte do mundo.

p Para o leigo, o grafeno é uma folha superfina de átomos de carbono dispostos em um padrão hexagonal de "favo de mel". Grafite de lápis convencional é simplesmente muitas camadas de grafeno empilhadas juntas. Quando enrolado em um tubo, o grafeno forma um CNT, uma fibra 100 vezes mais resistente que o aço e seis vezes mais leve.

p "O que torna os nanotubos ainda mais notáveis ​​é o fato de que muitas de suas propriedades estão fora dos gráficos, "disse Micah Green, professor assistente de engenharia química. "Eles são eletricamente e termicamente condutores, além disso, eles são mecanicamente fortes. É raro que uma substância combine os três. "

p Os usos industriais estão crescendo, assim como as preocupações de que esses novos nanomateriais possam ter efeitos negativos ou indesejados sobre os organismos e o meio ambiente. Com isso em mente, toxicologistas ambientais da Texas Tech estão explorando o destino dos CNTs em ambientes biológicos e sua capacidade de se acumular no solo, plantas ou outros organismos.

p Uma pergunta recorrente retardou esses estudos:como alguém pode ter certeza de que os minúsculos CNTs estão presentes na amostra dada?

p "É como uma agulha em um palheiro, "Disse Green." Como você pode provar os efeitos da agulha, se você não tem certeza de que está realmente lá? "

p Preparando uma solução

p O ímpeto para o trabalho começou inicialmente com uma conversa entre Green e Jaclyn Cañas, professor associado de toxicologia ambiental no Instituto de Saúde Humana e Ambiental do Texas Tech. Cañas descreveu o problema de detecção de CNTs em amostras de colheita. Green sugeriu que a exposição de amostras a microondas poderia revelar a presença de até vestígios de nanotubos.

p Os CNTs têm a propriedade incomum de desenvolver quantidades extremas de calor após a exposição a microondas, muito mais do que materiais típicos. Na verdade, o pó do nanotubo irá inflamar-se rápida e espontaneamente se colocado em um microondas de cozinha convencional. A ideia de Green era expor a amostra a micro-ondas de baixa potência e medir o aumento resultante na temperatura.

p Mohammad Saed, um professor associado de engenharia elétrica e da computação, juntou-se à equipe para contribuir com sua experiência na área de física de microondas.

p Juntos, os três grupos de pesquisa construíram com sucesso um aparelho de teste e provaram os conceitos de que o aquecimento por micro-ondas pode quantificar o carregamento de CNT dentro de uma amostra de planta.

p Os testes preliminares resultaram em US $ 300, 000 bolsas da National Science Foundation, concedido no verão de 2011.

p Teste aprofundado

p O desenvolvimento contínuo do dispositivo levou a um teste duplo-cego, onde um aluno recebeu amostras de um carregamento de CNT especificado, mas não foi informado de qual era a concentração. A pós-graduanda Fahmida Irin foi a principal responsável pela aplicação do método. O teste duplo-cego duplicou com sucesso os valores verdadeiros, e foi então aplicado ao estudo da absorção de nanotubos em raízes de plantas de alfafa cultivadas em solo enriquecido com nanotubos.

p "Desde que começamos o método, começamos a colaborar com outros grupos também para observar a presença de nanotubos em organismos como as minhocas, "Green disse.

p O método foi publicado recentemente em um artigo intitulado "Detecção de nanotubos de carbono em amostras biológicas por aquecimento induzido por microondas" por Irin et al. no jornal Carbono . Um pedido de patente foi apresentado pelo Office of Technology Commercialization da Texas Tech University.