Milho e proteínas do leite podem substituir combustíveis fósseis e metais na produção de superfícies nanoestruturadas
Fig. 1. Imagens SEM de (A) Z-LB1, (B) Z-LB3, (C) Z-LB8 e (D) Z-AAM (diâmetro do poro de 120 nm). (E) Filme fino de Z-MeOH preparado a partir de metanol como mostrado na Tabela 1-SI. Crédito:DOI:10.1038/s41598-021-04001-4
Novos resultados de pesquisa da Linnaeus University abrem para um futuro com nanotecnologia produzida de forma mais sustentável, onde recursos naturais limitados podem ser substituídos por, entre outras coisas, milho e proteínas do leite.
A nanotecnologia pode ser encontrada em quase todos os lugares em nossas vidas diárias, embora seja quase impossível de ver. Nanoestruturas são materiais que foram processados no nível atômico para obter as propriedades desejadas do material. Eles são usados, por exemplo, em eletrônica, diagnóstico e como tratamentos de superfície para têxteis. A nanotecnologia tornou-se uma parte indispensável da vida moderna.
Dada a ampla gama de áreas de uso, torna-se importante desenvolver métodos de produção e materiais ecologicamente sustentáveis em nanotecnologia. Os métodos de produção usados hoje muitas vezes exigem recursos naturais limitados.
"Hoje, as nanoestruturas são produzidas a partir de muitos tipos diferentes de metais e materiais derivados de combustíveis fósseis", explica Ian Nicholls, professor de química da Linnaeus University.
Nicholls e seu colega de pesquisa Subramanian Suriyanarayanan desenvolveram superfícies nanoestruturadas feitas de matérias-primas naturais encontradas em milho, leite e conchas de lagostim. O estudo, que foi publicado na revista
Scientific Reports , mostra que é possível criar soluções sustentáveis a partir de biomateriais.
Materiais prontamente disponíveis Os pesquisadores estudaram a usabilidade de três matérias-primas renováveis e prontamente disponíveis:zeína (uma proteína natural encontrada no milho), caseína (um tipo de proteína do leite) e quitosana (uma substância presente, entre outras coisas, nas cascas dos lagostins). Os resultados mostraram que biomateriais prontamente disponíveis como esses podem ser usados como matéria-prima para nanoestruturas.
Um desafio no uso de novos biomateriais é como preservar as propriedades dos materiais ao longo do tempo. Para encontrar uma resposta para isso, os pesquisadores optaram por armazenar as nanoestruturas feitas de zeína, caseína e quitosana por seis meses e depois estudar como suas propriedades materiais mudaram.
Acima de tudo, a proteína do milho zeína demonstrou resultados estáveis:após seis meses, não foram observadas diferenças significativas na qualidade das nanoestruturas, o que sinaliza propriedades promissoras. No entanto, os resultados não foram tão bons para as nanoestruturas que foram produzidas a partir de caseína e quitosana, estas não demonstraram a mesma boa estabilidade.
Mais projetos de pesquisa em andamento Ainda assim, o estudo aponta para a possibilidade de substituição de combustíveis fósseis e metais na nanotecnologia no futuro. Mais projetos de pesquisa estão em andamento para continuar a estudar a possibilidade de usar matérias-primas renováveis e prontamente disponíveis.
"Os produtos de nanotecnologia são de grande benefício para a sociedade e é altamente provável que a demanda aumente no futuro. Portanto, é muito importante que eles possam ser produzidos de forma eficiente em termos de recursos e livre de fósseis - o que nós, por meio de nossos pesquisa, provaram ser possível", conclui Nicholls.
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