p Os pesquisadores deram um passo mais perto de reduzir a poluição do ar dos motores por imagens de nanopartículas de fuligem para revelar suas assinaturas exclusivas. As estruturas das nanopartículas são como impressões digitais, revelando moléculas curvas semelhantes ao fulereno e ajudando a lançar luz sobre os primeiros estágios da formação de fuligem. p A fuligem constitui uma grande proporção da poluição humana, entupindo nossos motores e pulmões. A fuligem também contribui para o aquecimento da atmosfera enquanto é transportada pelo ar e aquece o gelo, uma vez assentado, prejudicando o planeta.

p Compreender como parar a formação de fuligem nos motores apresenta uma oportunidade única para reduzir rapidamente o aquecimento, aumentar a qualidade do ar e melhorar a eficiência do motor. Contudo, alcançar isso tem sido um desafio devido à velocidade e complexidade das reações químicas envolvidas.

p Em uma publicação recente, pesquisadores da Universidade de Cambridge, A Universidade Nacional de Cingapura e a Universidade Tecnológica de Nanyang usaram um feixe de elétrons para criar imagens dos ricos em carbono, moléculas em forma de disco que formam a fuligem. Cada franja escura, que corresponde a um desses discos gravados lado a lado, foi analisado. Interessantemente, eles descobriram que essas primeiras nanopartículas de fuligem contêm muitas moléculas curvas, indicando a integração do pentágono no arranjo normalmente hexagonal dos átomos de carbono. A maioria das franjas (> 62,5 por cento) indicaram curvatura induzida pelo pentágono nas primeiras partículas de fuligem.

p Qualquer curva aromática pela integração do pentágono conterá uma grande polarização de carga. A flexão da molécula causa um desequilíbrio de carga nas duas faces, levando a um momento de dipolo permanente - o efeito flexoelétrico. Tomando uma molécula aromática, que corresponde ao sugerido pelas imagens do microscópio, um momento de dipolo significativo duas a três vezes o da água foi encontrado.

p Sugere-se que essas espécies polares impactam a formação de fuligem por meio de fortes interações com espécies carregadas que são produzidas em abundância nas chamas. As energias de ligação foram calculadas para serem suficientes para estabilizar pequenos grupos de moléculas aromáticas polares em torno desses íons químicos.

p Este mecanismo sugerido explica muitas observações, como a capacidade dos campos elétricos de interromper a formação de fuligem e a concentração semelhante de íons químicos em nanopartículas de fuligem. Isso também fornece uma nova rota para reduzir a poluição por fuligem dos motores, seja reduzindo a curvatura dos aromáticos conforme eles crescem ou removendo as espécies carregadas usando campos elétricos.