p Os pesquisadores encontraram a primeira evidência definitiva de como as zeólitas silicalita-1 (tipo MFI) crescem, mostrando que o crescimento é um processo combinado que envolve a fixação de nanopartículas e a adição de moléculas. p Ambos os processos parecem acontecer simultaneamente, disse Jeffrey Rimer, um professor de engenharia da Universidade de Houston e autor principal de um artigo publicado na quinta-feira no jornal Ciência .

p Ele disse que um segundo componente da pesquisa poderia ter um impacto ainda mais duradouro. Ele e a pesquisadora Alexandra I. Lupulescu usaram uma nova técnica que permite visualizar o crescimento da superfície do zeólito em tempo real, uma descoberta que Rimer disse pode ser aplicada a outros tipos de materiais, também.

p Tipicamente, pesquisadores examinam o crescimento da zeólita removendo cristais do ambiente de síntese natural e analisando mudanças em suas propriedades físicas, disse Rimer, Ernest J. e Barbara M. Henley Professor Assistente de Engenharia Química e Biomolecular na UH. Isso tornou a compreensão do mecanismo fundamental de crescimento do zeólito mais desafiador.

p Os zeólitos ocorrem naturalmente, mas também podem ser fabricados. Esta pesquisa envolveu silicalite-1, um sintético, zeólita livre de alumínio que tem servido como protótipo na literatura para estudar o crescimento de zeólita.

p Por mais de duas décadas, pesquisadores teorizaram que as nanopartículas, que são conhecidos por estarem presentes em soluções de crescimento de zeólita, desempenhou um papel no crescimento, mas não havia nenhuma evidência direta. E embora a maioria dos cristais cresça por meios clássicos - a adição de átomos ou moléculas ao cristal - a presença e o consumo gradual de nanopartículas sugeriram um caminho não clássico para a cristalização da zeólita.

p Rimer e Lupulescu descobriram que modelos de crescimento clássicos e não clássicos estavam em ação.

p "Mostramos que ocorre um conjunto complexo de dinâmicas, "Rimer disse." Ao fazer isso, revelamos que existem várias vias no mecanismo de crescimento, que resolve um problema que vem sendo debatido há quase 25 anos. "

p Ele resolve um mistério no mundo da engenharia de cristal, mas a forma como o fizeram pode ter um impacto mais duradouro. Rimer e Lupulescu, quem fez o projeto como parte de sua dissertação, ganhando seu Ph.D. em engenharia química pela Cullen College of Engineering da UH em dezembro, trabalhou com a Asylum Research, sediada na Califórnia. Eles usaram a microscopia de força atômica (AFM) resolvida no tempo para registrar imagens topográficas de superfícies de silicalita-1 à medida que cresciam.

p AFM fornece imagens 3-D de resolução quase molecular da superfície do cristal. Rimer disse que a tecnologia, junto com o software desenvolvido pela Asylum Research e seu laboratório, tornou possível estudar o crescimento in situ, ou no lugar. Enquanto seu laboratório trabalha em temperaturas de até 100 graus Celsius, a instrumentação pode lidar com temperaturas de até 300 C, tornando possível usá-lo para uma série de materiais que crescem em condições solvotérmicas, ele disse.