p Cientistas da Rice University e da Ben-Gurion University of the Negev (BGU) descobriram que o grafeno induzido por laser (LIG) é um material anti-incrustante altamente eficaz e, quando eletrificado, bactérias eliminadoras. p LIG é uma versão esponjosa do grafeno, a camada de átomo único de átomos de carbono. O laboratório do químico James Tour, do Rice, o desenvolveu três anos atrás, queimando parcialmente uma folha de poliimida barata com um laser, que transformou a superfície em uma rede de folhas de grafeno interconectadas. Os pesquisadores, desde então, sugeriram usos para o material em eletrônicos vestíveis e células de combustível e para superfícies superhidrofóbicas ou superhidrofílicas.

p De acordo com seu relatório na American Chemical Society's Materiais e interfaces aplicados ACS , LIG também protege as superfícies de incrustação biológica, o acúmulo de microorganismos, plantas ou outro material biológico em superfícies molhadas.

p "Esta forma de grafeno é extremamente resistente à formação de biofilme, que é uma promessa para lugares como estações de tratamento de água, operações de perfuração de petróleo, hospitais e aplicações oceânicas, como tubulações subaquáticas sensíveis a incrustações, "Tour disse." As qualidades antibacterianas quando a eletricidade é aplicada é um grande benefício adicional. "

p Quando usado como eletrodos com uma pequena tensão aplicada, LIG se torna o equivalente bacteriano de um exterminador de insetos de quintal. Testes sem a carga confirmaram o que se sabe há muito tempo - que as nanopartículas à base de grafeno têm propriedades antibacterianas. Quando 1,1 a 2,5 volts foram aplicados, os eletrodos LIG altamente condutores "aumentaram muito" essas propriedades.

p Sob o microscópio, os pesquisadores observaram como as bactérias Pseudomonas aeruginosa marcadas com fluorescência em uma solução com eletrodos LIG acima de 1,1 volts foram atraídas para o ânodo. Acima de 1,5 volts, as células começaram a desaparecer e desapareceram completamente em 30 segundos. Em 2,5 volts, as bactérias desapareceram quase completamente da superfície após um segundo.

p O laboratório Rice fez parceria com o professor Christopher Arnusch, palestrante do Instituto BGU Zuckerberg para Pesquisa da Água, especializado em purificação de água. O laboratório de Arnusch testou eletrodos LIG em uma solução carregada de bactérias com 10 por cento de água residual tratada secundária e descobriu que, após nove horas a 2,5 volts, 99,9 por cento das bactérias foram mortas e os eletrodos resistiram fortemente à formação de biofilme.

p Os pesquisadores suspeitam que as bactérias podem morrer por meio de uma combinação de contato com a superfície áspera do LIG, a carga elétrica e a toxicidade da produção localizada de peróxido de hidrogênio. O contato pode ser algo como um joelho batendo no chão, mas neste caso, as bactérias são todas joelhos e as arestas de grafeno rapidamente destroem suas membranas.

p Felizmente, As propriedades anti-incrustantes do LIG evitam que bactérias mortas se acumulem na superfície, Tour disse.

p "A combinação de inibição passiva de bioincrustação e remoção microbiana induzida por voltagem ativa provavelmente tornará este material altamente procurado para inibir o crescimento de incrustação natural problemática que assola muitas indústrias, "Tour disse.