p Alface após exposição a nanotubos de carbono. Crédito:Kamol Das
p Os nanotubos de carbono são minúsculos. Eles podem ser cem mil vezes menores do que a largura de um cabelo humano. Mas eles têm um potencial enorme. p Produtos fabricados com nanotubos de carbono incluem vergalhões para concreto, artigos esportivos, turbinas eólicas, e baterias de lítio, entre outros.
p O uso potencial de nanotubos de carbono pode se estender a diversos campos, como a agricultura, biomedicina e ciências espaciais.
p Mas à medida que usamos mais nanotubos de carbono para fazer coisas, também aumentamos as chances de esses nanotubos entrarem em diferentes ambientes e ecossistemas.
p "Isso torna importante entender como os nanotubos de carbono se comportam nesses ambientes, "disse Yu Yang, membro da Soil Science Society of America.
p Em um novo estudo, Yang e seus colegas descrevem uma maneira de medir os níveis de um tipo específico de nanotubo de carbono em tecidos vegetais. A pesquisa deles foi publicada recentemente em
Journal of Environmental Quality .
p Nanotubos de carbono podem entrar em campos agrícolas e produtos alimentícios. Lá, eles podem representar uma ameaça à saúde humana e ambiental.
p "Saber como medir os nanotubos de carbono no meio ambiente é crucial para entender seu destino e efeitos ambientais, "diz Yang.
p Alface em cultura hidropônica. Crédito:Valeria Nava
p Para imitar os nanotubos no ambiente, Yang e seus colegas cultivaram alface hidropônica na presença de nanotubos de carbono. Em seguida, eles analisaram as folhas de alface em busca de vestígios de nanotubos de carbono.
p Yang descobriu que este método pode detectar pequenas quantidades de nanotubos de carbono nas folhas, caules e raízes das plantas de alface.
p “Nós desenvolvemos um método para abordar a questão desafiadora de quantificar nanomateriais de carbono no meio ambiente, "diz Yang." Essas descobertas podem ajudar a orientar a aplicação sustentável de nanotubos de carbono em ambientes naturais. "
p O desafio de medir nanotubos de carbono no meio ambiente é que eles são feitos de carbono. Todas as coisas vivas na Terra - incluindo humanos e plantas - têm carbono como um alicerce fundamental.
p A tarefa que Yang e colegas enfrentaram foi distinguir entre o carbono em material vivo e o carbono em nanotubos de carbono.
p Uma única camada de átomos de carbono organizada em um padrão de favo de mel é chamada de grafeno. Um nanotubo de carbono é uma folha de grafeno enrolada em um minúsculo cilindro.
p Nanotubos de carbono feitos de uma única folha de grafeno são chamados de nanotubos de parede única. Colocar vários tubos em camadas dentro de outros produz nanotubos de carbono com várias paredes.
p Os cientistas podem adicionar diferentes moléculas aos nanotubos de carbono. Adicionar essas moléculas pode alterar suas características. Eles podem se dissolver mais facilmente em solventes, por exemplo.
p A pesquisadora Valeria Nava trabalhando no laboratório com nanotubos de carbono. Crédito:Frank Yang
p “Nanotubos de carbono com moléculas adicionadas podem ser usados na fabricação de nanocompósitos, biomedicina, e sondas químicas ou biológicas, "diz Yang.
p Em pesquisas anteriores, O grupo de Yang quantificou nanotubos de carbono com várias paredes em plantas. Mas ninguém havia medido se esse tipo de nanotubo de carbono com uma molécula específica adicionada entra nas plantas.
p Os pesquisadores usaram uma técnica chamada análise térmica programada. Nesta abordagem, os materiais são aquecidos de maneira controlada em diferentes ambientes - digamos, mais ou menos oxigênio, por exemplo.
p Como diferentes materiais reagem ao serem aquecidos em diferentes ambientes pode fornecer grandes pistas sobre esses materiais.
p Yang e seus colegas descobriram que poderiam usar a análise térmica programada para detectar o carbono nos nanotubos. Usando esses dados, eles também podiam distinguir o carbono nos nanotubos de carbono do carbono nas plantas.
p Este é o primeiro estudo a medir os níveis desse tipo de nanotubo de carbono em plantas usando a análise térmica. "Isso é crucial para entender o destino do nanotubo de carbono no meio ambiente e estimar a exposição humana potencial, "diz Yang.
p Yang agora está trabalhando na detecção de quantidades ainda menores de nanotubos de carbono no meio ambiente.
p "Também queremos tentar medir nanotubos de carbono com diferentes moléculas adicionadas, "diz Yang. Ele também planeja expandir os materiais de teste além das plantas de alface." Queremos testar essa abordagem em diferentes ambientes. "
p Em última análise, o objetivo é avançar na aplicação de nanotubos de carbono. "Ser capaz de medir com precisão nanotubos de carbono no meio ambiente pode promover seu uso sustentável, "diz Yang.