p Se bananas recém-compradas forem armazenadas em uma cesta de frutas cheia, então eles não ficarão amarelos por muito tempo. Poucos dias depois, os frutos tortos assumem uma cor acastanhada e são mais propensos a serem jogados fora do que comidos. A razão para este rápido amadurecimento é o etileno químico. O hormônio vegetal gasoso não funciona apenas como uma substância mensageira dentro de uma fruta individual, mas também influencia outros espécimes próximos. O eteno desencadeia uma verdadeira reação em cadeia ao estimular a produção de (mais) etileno em outras plantas e frutas. E mais etileno significa amadurecimento mais rápido. Portanto, frutas como maçãs que emitem níveis particularmente elevados de etileno causam o amadurecimento prematuro em, dizer, banana, que mostra uma reação particularmente forte em resposta ao hormônio. Ao armazenar este alimento juntos, o amadurecimento rápido pode se tornar um efeito colateral indesejável. As frutas não podem ser armazenadas por tanto tempo - o que não só leva à perda de comida em casa na geladeira, mas também em toda a cadeia de abastecimento, do importador ao atacado e varejo. p Platina para amadurecimento mais lento

p Para neutralizar o processo de amadurecimento acelerado, o etileno deve ser mantido longe de frutas e vegetais. Para este propósito, Os pesquisadores da Empa / ETH Zurich Huizhang Guo e Mirko Lukovic desenvolveram uma ideia para degradar o etileno liberado por frutas e vegetais. O conceito é baseado em uma estrutura de madeira deslignificada enriquecida com um catalisador que é disperso em nível atômico. A madeira consiste em três substâncias básicas:celulose, hemicelulose e lignina. Os pesquisadores usaram um protocolo desenvolvido na cadeira de ciência de materiais de madeira da ETH Zurich e Empa e com a ajuda de uma solução ácida dissolveram a lignina, substância de ligação da madeira, e uma parte das hemiceluloses. Isso torna a estrutura de celulose restante extremamente porosa, com uma área de superfície específica muito grande. Essas propriedades fazem da madeira deslignificada um andaime natural perfeito para um catalisador.

p Em uma próxima etapa, a madeira deslignificada é colocada em duas soluções diferentes. O primeiro cria a base para que as partículas de platina possam aderir às paredes celulares da madeira posteriormente; o segundo contém as partículas de platina, que então entram na estrutura de madeira.

p Este conceito é semelhante ao usado em motores de automóveis. Quando o etileno flui através desta estrutura porosa, ele repetidamente "esbarra em" platina ligada à superfície que catalisa a degradação do etileno em água e dióxido de carbono (CO ₂ ) A equipe Empa poderia mostrar isso, à temperatura ambiente, o catalisador decompõe virtualmente todo o hormônio vegetal emitido. Se a temperatura cair para 0 graus, Contudo, água - um dos produtos da reação - não pode mais evaporar, aderindo ao catalisador e evitando qualquer reação química posterior. Para livrar o catalisador da camada de água condensada e fazê-lo funcionar novamente, é suficiente aquecer toda a estrutura por alguns minutos a cada duas horas, Lukovic diz.

p Estes resultados demonstram a funcionalidade da madeira modificada enriquecida com catalisador. O próximo passo seria um upscaling do conceito para níveis industriais, dizem os pesquisadores. Versões maiores e produzidas em massa de seu protótipo podem ser instaladas em geladeiras e câmaras frigoríficas, retardando assim o processo de amadurecimento e mantendo frutas e vegetais frescos por um tempo consideravelmente mais longo. O que mais, a vida útil de tal catalisador pode ser tão longa quanto a vida útil do próprio refrigerador.

p Pioneira já no mercado

p O conceito de degradar cataliticamente o etileno para estender a vida útil das frutas não é novo; desde 2015, a japonesa Hitachi vem produzindo refrigeradores equipados com catalisadores de platina. A Hitachi usa sílica como estrutura para as nanopartículas de platina. Os pesquisadores da Empa aprimoraram esse conceito usando um andaime à base de madeira e uma utilização mais eficiente do (bastante caro) catalisador de platina. A madeira deslignificada é um recurso ecológico e renovável com uma estrutura notavelmente porosa e hierárquica. Isso permite que nanopartículas de platina de 20 nanômetros de tamanho sejam distribuídas de maneira uniforme e eficiente em um volume muito pequeno para obter o efeito catalítico desejado. Além disso, a tecnologia desenvolvida na Empa evita potencial contaminação dos alimentos com nanopartículas / micropartículas de platina, fixando o catalisador na superfície da estrutura porosa da madeira.