p Em um trabalho que poderia abrir uma comporta de futuras aplicações para uma nova classe de nanomateriais conhecida como MXenes (pronuncia-se "Maxines"), pesquisadores da Texas A&M University descobriram um simples, maneira barata de prevenir a rápida degradação dos materiais. p Nanofolhas bi-dimensionais MXene são promissoras em aplicações que vão desde armazenamento de energia até purificação de água. Contudo, Os MXenes têm um calcanhar de Aquiles:eles se degradam rapidamente quando mantidos a céu aberto.

p De acordo com a equipe Texas A&M, a solução para este problema envolve expor MXenes a qualquer coisa em uma família de compostos mais bem representados por um suplemento dietético natural, como a vitamina C.

p "Com essas descobertas, MXenes com estabilidade de prateleira tornam-se possíveis e materiais baseados em MXene de grau de engenharia podem se tornar uma realidade prática, "os pesquisadores escreveram em um artigo para a próxima edição do jornal online Matéria .

p Propriedades interessantes

p Descoberto em 2011 por uma equipe da Drexel University, MXenes são folhas de materiais com apenas alguns átomos de espessura, compostas principalmente por camadas de metais como o titânio intercalado por carbono e / ou nitrogênio.

p Devido à sua nanotickness e à variedade de elementos dos quais podem ser compostos (outros nanomateriais como o grafeno contêm apenas carbono), "esses materiais tendem a ter propriedades realmente interessantes, como alta condutividade elétrica e alta atividade catalítica, "disse o Dr. Micah Green, um professor associado que liderou o trabalho e tem nomeações conjuntas no Departamento de Engenharia Química Artie McFerrin e no Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Texas A&M.

p Como resultado dessas propriedades, MXenes gerou um grande interesse e entusiasmo na comunidade de pesquisa com aplicações potenciais em tudo, desde baterias a sensores eletrônicos.

p "Mas houve um problema escondido em segundo plano, "disse Green. MXenes degradam, ou oxidar, rapidamente. "Elas se desfazem e deixam de ser nanofolhas. Isso acontece em questão de dias."

p Embora outros pesquisadores tenham descoberto que técnicas como secagem ou congelamento de MXenes podem atrasar sua degradação, "Eles ainda não vão durar anos, "disse ele." E ninguém quer um material que não tenha uma vida útil longa. "

p A Texas A&M resolveu o problema por meio de uma equipe interdisciplinar de especialistas em nanomateriais, cerâmicas e polímeros.

p Os outros membros do corpo docente envolvidos no trabalho são o Dr. Miladin Radovic, professor do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais, e Dra. Jodie Lutkenhaus, professor associado do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais e do Departamento de Engenharia Química.

p Rumo a uma solução

p A equipe finalmente descobriu que a exposição de um MXene típico a uma solução de L-ascorbato de sódio impedia a degradação da nanofolha. Mais, vários compostos relacionados, incluindo vitamina C, também funcionou. De acordo com Green, o efeito dura. Ele também observou que a equipe fez a descoberta há cerca de um ano e os MXenes tratados ainda estão estáveis.

p Para investigar melhor o fenômeno que leva à estabilidade aprimorada, a equipe completou simulações de dinâmica molecular das interações entre os MXenes e os antioxidantes. Eles descobriram que as moléculas de ascorbato parecem se associar com a nanofolha MXene, impedindo-o de interagir com as moléculas de água e, como resultado, protegendo-o da oxidação.

p A equipe está animada porque seu "método parece funcionar com uma variedade de MXenes diferentes, "Green disse. Matéria artigo concentra-se no MXene mais comum (Ti3C2Tx), mas outros tipos de MXenes são ainda mais instáveis. Tanto que "as pessoas duvidam que esses materiais possam encontrar aplicações. Com esta técnica, isso pode mudar. "Os pesquisadores estão explorando a estabilidade desses MXenes adicionais usando a mesma abordagem.

p "Nossa esperança é que todos os que trabalham no MXenes, incluindo pessoas na indústria, usará nossa técnica para proteger seus materiais, "disse Green.