Ciência

Investigadores criam acidentalmente material impossível

upsalite2Investigadores em Uppsala na Suécia acidentalmente deixaram uma reação em processo durante o fim de semana e acabaram por resolver um problema centenário da química!

O trabalho levou ao desenvolvimento de um novo material, ao que chamaram de Upsalite, com notáveis ​​propriedades de ligação com a água. A upsalite promete trazer aplicações em tudo, desde controlo de humidade em casa até ao fabrico de produtos químicos na indústria.

Maria Strømme e seus colegas na Universidade de Uppsala, cujo trabalho aparece na revista PLoS ONE, modificaram um processo que remonta a 1908 para fazer um pó seco e de carbonato de magnésio (MgCO3).

Os componentes de reacção são todos baratos e disponíveis: o óxido de magnésio (MgO) e dióxido de carbono (CO2), dissolvido em metanol, um solvente industrial comum. O resultado é MgCO3 puro e seco.

Seco neste no sentido químico significa vazio de quase todas as moléculas de água. As formas cristalinas de MgCO3 secas, que não possuem a estrutura necessária para absorver a água, são prontamente sintetizados a temperaturas elevadas (acima de 100 ° C).

Já em 1820, as pessoas começaram a procurar rotas de baixa temperatura para fazer MgCO3 seco, mas nenhum deles teve sucesso no produto puro até agora. É por isso que Upsalite tem sido descrita como um “material impossível”.

A modificação principal foi aumentar a pressão de CO2 três vezes superior à pressão atmosférica normal, em vez de simplesmente borbulhar o gás através de uma mistura de MgO em metanol. Quando uma mistura acidentalmente reagiu durante um longo fim de semana, os pesquisadores encontraram um gel. upsalite1

O gel foi formado por moléculas de metanol que ficou preso dentro do material. Quando aquecida a 70 ° C, acima do ponto de ebulição do metanol, o gel “colapsou e se solidificou na forma de um pó branco e grosseiro”. A análise confirmou que o produto era exatamente o que os químicos estavam a tentar fazer há mais de 100 anos – uma forma seca, e em pó de MgCO3.
A Upsalite tem propriedades impressionantes como dessecante, uma vez que absorve a água melhor do que os materiais muito mais caros que são usados ​​atualmente (chamados zeólitas). A maior parte da água absorvida é retida quando a Upsalite é transferida a partir de um ambiente húmido para um muito seco.
A forma seca pode ser regenerada por aquecimento a 95 °C. Em contraste, a maioria dos zeólitos precisa ser aquecido a mais de 150 °C de modo a secá-las. Não só é fácil de fazer a Upsalite e reutilizar, mas também não é tóxica para os seres humanos, o que o torna adequado para controlo de humidade no interior.
A propriedade de secagem impressionante decorre da grande área de superfície interna da Upsalite. MgCO3 é um mineral comum que ocorre numa variedade de formas, muitas das quais têm água ligada à sua superfície e é cristalina. Por outro lado, a água não tem Upsalite integrada na sua estrutura e não é cristalina.

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Em vez disso, é mesoporosa – uma estrutura com poros que são um milhão de vezes menores do que a espessura de um cabelo humano – que lhe proporciona uma maior área de superfície. Nos últimos 20 anos, houve um aumento de interesse em materiais mesoporosos, tais como zeólitos e nanotubos de carbono, devido à sua capacidade de absorver selectivamente as moléculas pequenas.
Estas moléculas pequenas podem permitir o desenvolvimento de aplicações na entrega de fármacos ao corpo, a remoção da poluição, bem como o desenvolvimento de novos catalisadores para reacções químicas. Reconhecendo estas perspectivas, os pesquisadores criaram uma empresa spin-out chamada Disruptive Materials para comercializar e aplicar a Upsalite.

Fonte: Ars Tecnica, Artigo científico

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  • antonio cristovao

    Com a enorme verba em investigação ainda há campo para o acaso.

  • Alvacir Alexandre Da Silva

    Parabéns a todas essas criaturas iluminadas pelas mãos da criação divina que de uma forma ou de outra tem pesquisado tudo que acontece de bom para nos seres humanos como utilidades em todos os níveis para o bem estar e sobrevivência partindo do lado certo.

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