Há alguns anos, o grão gasto, o resíduo de cereais das cervejarias, é reaproveitado na alimentação animal. Este material também pode ser usado em nanotecnologia. A equipe do professor Federico Rosei no Institut national de la recherche scientifique (INRS) mostrou que os resíduos de microcervejarias podem ser usados ​​como fonte de carbono para sintetizar pontos quânticos. O trabalho, feito em colaboração com Claudiane Ouellet-Plamondon da École de technologie supérieure (ÉTS), foi publicado na revista da Royal Society of Chemistry RSC Advances .
Muitas vezes considerados "átomos artificiais", os pontos quânticos são usados ​​na transmissão de luz. Com uma gama de propriedades físico-químicas interessantes, esse tipo de nanotecnologia tem sido usado com sucesso como sensor em biomedicina ou como LEDs em telas de próxima geração. Mas há uma desvantagem. Os pontos quânticos atuais são produzidos com metais pesados ​​e tóxicos como o cádmio. O carbono é uma alternativa interessante, tanto por sua biocompatibilidade quanto por sua acessibilidade.

Uma abordagem ecologicamente responsável

A escolha do resíduo de cervejaria como matéria-prima partiu de Daniele Benetti, pós-doutorando do INRS, e Aurel Thibaut Nkeumaleu, aluno de mestrado do ÉTS que conduziu o trabalho. Basicamente, eles queriam realizar vários experimentos usando materiais acessíveis. Foi assim que os cientistas colaboraram com os Brasseurs de Montréal para obter seus resíduos de cereais.

“O uso de grãos gastos destaca tanto uma abordagem eco-responsável para o gerenciamento de resíduos quanto uma matéria-prima alternativa para a síntese de pontos quânticos de carbono, de uma perspectiva de economia circular”, diz o professor Rosei.

A vantagem de usar resíduos de cervejaria como fonte de pontos quânticos de carbono é que eles são naturalmente enriquecidos com nitrogênio e fósforo. Isso evita a necessidade de produtos químicos puros.

"Esta pesquisa foi muito divertida, iluminando o que podemos fazer com os subprodutos da cerveja", diz Claudiane Ouellet-Plamondon, Cátedra de Pesquisa do Canadá em Materiais de Construção Multifuncionais Sustentáveis ​​da ÉTS. "Além disso, a ETS está localizada no local da antiga cervejaria Dow, uma das principais cervejarias de Quebec até a década de 1960. Portanto, há um vínculo histórico e patrimonial com este trabalho."

Um método acessível

Além de usar material de base biológica, a equipe de pesquisa queria mostrar que era possível produzir pontos quânticos de carbono com meios comuns. Os cientistas usaram um forno de micro-ondas doméstico para carbonizar o grão gasto, resultando em um pó preto. Em seguida, foi misturado com água destilada e colocado novamente no forno de micro-ondas. Uma passagem na centrífuga e filtragem avançada permitiu obter os pontos quânticos. Seu produto acabado foi capaz de detectar e quantificar metais pesados, bem como outros contaminantes que afetam a qualidade da água, o meio ambiente e a saúde.

Os próximos passos serão caracterizar esses pontos quânticos de carbono de resíduos de cervejaria, além da prova de conceito. A equipe de pesquisa está convencida de que essa nanotecnologia tem potencial para se tornar sensores de detecção sofisticados para várias soluções aquosas, mesmo em células vivas. + Explorar mais

Fótons gêmeos de diferentes pontos quânticos