Um novo material com área de superfície de quebra de recorde mundial e habilidades de adsorção de água foi sintetizado por pesquisadores da Universidade de Uppsala, Suécia. Os resultados são publicados hoje em PLOS ONE .

Prevê-se que o material carbonato de magnésio que recebeu o nome de Upsalite reduza a quantidade de energia necessária para controlar a umidade ambiental na indústria de formulação de medicamentos e eletrônicos, bem como em rinques de hóquei e armazéns. Também pode ser usado para coleta de lixo tóxico, produtos químicos ou derramamento de óleo e em sistemas de distribuição de drogas, para controle de odores e higienização após incêndio.

Em contraste com o que foi afirmado por mais de 100 anos na literatura científica, descobrimos que o carbonato de magnésio amorfo pode ser feito de uma forma muito simples, processo de baixa temperatura, disse Johan Goméz de la Torre, Pesquisador da Divisão de Nanotecnologia e Materiais Funcionais.

Embora formas ordenadas de carbonato de magnésio, com e sem água na estrutura, são abundantes na natureza, As formas desordenadas sem água têm se mostrado extremamente difíceis de fazer. Em 1908, Pesquisadores alemães afirmaram que o material realmente não poderia ser feito da mesma forma que outros carbonatos desordenados, borbulhando CO2 através de uma suspensão alcoólica. Estudos subsequentes em 1926 e 1961 chegaram à mesma conclusão.

Uma quinta-feira à tarde em 2011, mudamos ligeiramente os parâmetros de síntese das tentativas anteriores sem sucesso, e por engano deixou o material na câmara de reação no fim de semana. De volta ao trabalho na manhã de segunda-feira, descobrimos que um gel rígido havia se formado e, depois de secar esse gel, começamos a ficar animados, diz Johan Goméz de la Torre.

Seguiu-se um ano de análise detalhada de materiais e ajustes finos do experimento. Um dos pesquisadores aproveitou sua habilidade em russo, já que alguns dos detalhes da química necessários para entender o mecanismo de reação estavam disponíveis apenas em uma antiga tese de doutorado russa.

Depois de passar por uma série de técnicas de caracterização de materiais de última geração, ficou claro que tínhamos realmente sintetizado o material que anteriormente havia sido declarado impossível de fazer, diz Maria Strømme, professor de nanotecnologia e chefe da divisão de nanotecnologia e materiais funcionais.

A descoberta mais marcante foi, Contudo, não que eles tivessem produzido um novo material, mas sim as propriedades surpreendentes que descobriram que esse novo material possuía. Descobriu-se que Upsalite tinha a área de superfície mais alta medida para um carbonato de metal alcalino-terroso; 800 metros quadrados por grama.

Isso coloca o novo material na classe exclusiva de porosos, materiais de alta área de superfície, incluindo sílica mesoporosa, zeólitas, estruturas metálicas orgânicas, e nanotubos de carbono, diz Strømme.

Além disso, descobrimos que o material estava preenchido com poros vazios, todos com um diâmetro menor que 10 nano metros. Essa estrutura de poros dá ao material uma forma totalmente única de interagir com o meio ambiente, levando a uma série de propriedades importantes para a aplicação do material. A upsalita, por exemplo, absorve mais água em baixas umidades relativas do que os melhores materiais atualmente disponíveis; os zeólitos higroscópicos, uma propriedade que pode ser regenerada com menos consumo de energia do que é usado em processos semelhantes hoje.

Esse, juntamente com outras propriedades únicas do material impossível descoberto, espera-se que abra caminho para novos produtos sustentáveis ​​em uma série de aplicações industriais, diz Maria Strømme.