p Blocos de espuma de nitreto hexagonal-boro tratadas com álcool polivinílico mostraram-se capazes de adsorver mais de três vezes seu peso em dióxido de carbono. O material reutilizável foi criado na Rice University. Crédito:Ajayan Research Group / Rice University
p Os cientistas de materiais da Rice University criaram uma espuma leve de folhas bidimensionais de nitreto hexagonal-boro (h-BN) que absorve dióxido de carbono. p Eles descobriram que o h-BN liofilizado o transformou em uma espuma em escala macro que se desintegra em líquidos. Mas adicionar um pouco de álcool polivinílico (PVA) à mistura transformou-a em um material muito mais robusto e útil.
p A espuma é altamente porosa e suas propriedades podem ser ajustadas para uso em filtros de ar e como materiais de absorção de gás, de acordo com pesquisadores do laboratório de arroz do cientista de materiais Pulickel Ajayan.
p Seu trabalho foi publicado na revista American Chemical Society
ACS Nano .
p O álcool polivinílico serve como cola. Misturado em uma solução com flocos de h-BN, ele liga as junções à medida que as lâminas microscópicas se organizam em uma treliça quando liofilizadas. O processo de uma etapa é escalonável, disseram os pesquisadores.
p "Mesmo uma quantidade muito pequena de PVA funciona, "disse o co-autor e pesquisador de pós-doutorado de Rice, Chandra Sekhar Tiwary." Isso ajuda a tornar a espuma rígida ao colar as interconexões entre as folhas h-BN - e, ao mesmo tempo, dificilmente muda a área de superfície. "
p Em simulações de dinâmica molecular, a espuma adsorveu 340% de seu próprio peso em dióxido de carbono. O gás de efeito estufa pode ser evaporado do material, que pode ser reutilizado repetidamente, Disse Tiwary. Os testes de compressão mostraram que a espuma ficou mais rígida em 2, 000 ciclos também.
p Uma imagem de microscópio mostra a alta área de superfície da espuma de nitreto de boro hexagonal colada com álcool polivinílico. O difícil, espuma leve pode ser usada para absorver dióxido de carbono ou como um material para proteger os tecidos biológicos dos lasers. Crédito:Ajayan Research Group / Rice University
p E quando revestido com PDMS, outro polímero, a espuma se torna um escudo eficaz contra lasers que poderiam ser usados na área biomédica, eletrônicos e outras aplicações, ele disse.
p Em última análise, os pesquisadores querem obter controle sobre o tamanho dos poros do material para aplicações específicas, como separar o óleo da água. Simulações realizadas pelo co-autor Cristiano Woellner, um co-pesquisador de pós-doutorado na Rice e na Universidade Estadual de Campinas, Brasil, poderia servir de guia para experimentalistas.
p "É importante juntar experimentos e cálculos teóricos para ver a resposta mecânica deste composto, "Woellner disse." Por aqui, experimentalistas verão com antecedência como podem melhorar o sistema. "
p Uma simulação de dinâmica molecular mostra moléculas de álcool polivinílico de carbono (azul-petróleo), oxigênio (vermelho) e hidrogênio (branco) ligando folhas bidimensionais de nitreto hexagonal-boro (azul e amarelo). O material reutilizável criado na Rice University pode sequestrar mais de três vezes seu peso em dióxido de carbono. Crédito:Ajayan Research Group / Rice University