p Uma equipe de pesquisadores da University of Central Florida criou um novo nanomaterial que repele a água e pode permanecer seco mesmo quando submerso. p A descoberta pode abrir a porta para o desenvolvimento de superfícies repelentes de água mais eficientes, células de combustível e sensores eletrônicos para detectar toxinas. O trabalho está documentado na reportagem de capa da edição deste mês Materiais avançados Diário.

p Debashis Chanda, professor do Centro de Tecnologia de Nanociências da UCF, liderou a equipe que criou esses novos filmes super-hidrofóbicos e revestimentos de nanomateriais. Ele foi inspirado pela natureza e evolução de certas plantas e espécies biológicas

p "Ser repelente de água ou hidrofobia é a ferramenta da natureza para proteger e limpar as plantas e animais contra patógenos como fungos, crescimento de algas e acúmulo de sujeira, "Chanda diz." Nós pegamos nossas dicas da estrutura de uma folha de lótus e sintetizamos materiais nanoestruturados baseados em cristais moleculares de fulerenos. "

p Fulerenos (C ₆₀ e C ₇₀ ) são construídos pelo agrupamento de moléculas de carbono - o bloco básico de construção do universo. O carbono vem em várias formas. Em circunstâncias especiais 60 ou 70 dessas moléculas de carbono podem se ligar para formar uma estrutura fechada em forma de gaiola, chamados de fulerenos. Essas gaiolas podem se empilhar para formar cristais altos chamados fullerites.

p Ao colocar uma gota de um gel criado a partir de fullerites em qualquer superfície, um estado super-repelente de água é acionado, Chanda diz. A estrutura única em forma de gaiola do gel não interfere com o material original a ser tratado, o que significa que eles preservam suas propriedades funcionais exclusivas. Isso significa que a nova super superfície pode ser potencialmente usada para dividir a água, desinfecção bacteriana, geração de hidrogênio ou eletrocatálise - todas as quais podem ser geradas em ambientes fluidos.

p "Por exemplo, o novo gel torna a divisão da eletrocatálise mais fácil, o que poderia levar a células de combustível mais eficientes, "Diz Chanda." O mesmo gel pode levar a melhores aceitadores de elétrons, que são fundamentais no desenvolvimento de detectores e sensores altamente sensíveis para gases tóxicos. Existe muito potencial. É muito emocionante. "

p A maioria das superfícies hidrofóbicas relatadas anteriormente foi alcançada projetando padrões microscópicos que envolvem litografia complexa ou processos de corrosão que não podem ser realizados em todas as superfícies. E nem todas as superfícies hidrofóbicas desenvolvidas anteriormente permanecem secas quando submersas por mais de alguns minutos em uma determinada profundidade de água.

p "Descobrimos que os filmes de fullerite exibem extrema repelência à água, independentemente da direção do fluxo de água e mesmo sob fluxo contínuo de água sobre eles, "Diz Chanda." Mesmo quando eles estão submersos a 60 centímetros de água por várias horas, os filmes permanecem secos. Descobrimos até que eles podem capturar e armazenar gases subaquáticos na forma de plastrões - uma forma de bolhas presas que imita a miraculosa mosca alcalina do lago Mono, na Califórnia. "

p Rinku Saran, um pós-doutorado no laboratório de Chanda, e o principal autor do estudo diz que está animado com o potencial.

p "Como essas superfícies superhidrofóbicas são criadas em um processo muito fácil e fácil usando fulerenos de carbono puro, prevemos que elas podem ser exploradas em muitos experimentos e aplicações da vida real, "Saran diz.