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Estado de Minas

Criado spray que torna qualquer objeto impermeável e resistente a riscos

Até mesmo bolas de algodão ficam à prova do líquido


postado em 11/03/2015 13:00 / atualizado em 11/03/2015 13:10

Roberta Machado

 

Brasília –  Pesquisadores britânicos e chineses desenvolveram um spray que torna qualquer objeto impermeável e resistente à sujeira. A invenção, descrita na revista Science, foi testada em vidro, metal, papel e tecido, dando a cada um desses materiais uma propriedade super-hidrofóbica (repelente à água). Ela mostrou-se eficaz em situações problemáticas para outras coberturas de mesma função e resistente também a danos feitos com faca e lixa.

A cobertura resistente à água foi desenvolvida a partir de nanoesferas de óxido de titânio de dois tamanhos. Quando combinadas, as partículas criam uma textura que, se vista muito de perto, lembra uma serra bastante afiada. A estrutura acidentada transforma as gotas d’água em verdadeiras esferas, que rolam para fora da superfície em vez de se esparramarem sobre o objeto. Em um vídeo divulgado pelos cientistas, é possível ver gotas que simulam chuva quicando sobre uma placa de vidro e formando pequenas poças somente quando caem fora do material.

O spray é inspirado em um efeito visto nas folhas da flor-de-lótus. Assim como o material artificial, a planta também exibe a mesma textura serrilhada que mantém a água longe. “O material é áspero em uma escala muito pequena, mas não seria possível notá-lo por meio do toque”, explica Ivan Parkin, professor da University College of London e um dos autores do trabalho. “A textura na superfície ajuda a manter o ar preso entre a água e a superfície, o que torna a superfície muito escorregadia para a água. Tanto que ela tende a formar uma bola na superfície e literalmente rolar”, descreve o pesquisador.

Na flor-de-lótus, um tipo de cera faz a água escorregar para a borda da folha. Assim, as nanoesferas que imitam a planta foram cobertas por uma substância chamada perfluoro-octil-trietoxisilano, parente do silicone e do teflon, e faz o papel de revestimento antiaderente. O material foi transformado pelos pesquisadores em uma suspensão à base de etanol, que pode ser aplicada em qualquer material como se fosse uma tinta. Depois que a cobertura é borrifada, basta esperar o etanol evaporar, e o objeto ganha as propriedades super-hidrofóbicas.

Limpeza

Em um dos testes realizados pelos pesquisadores, uma bola de algodão foi tratada com a cobertura e depois mergulhada em um recipiente cheio de água misturada a um corante azul. O tecido foi retirado do líquido totalmente branco, sem qualquer vestígio do líquido azulado. O spray também foi aplicado sobre uma fita dupla-face, criando uma proteção adesiva que podia ser colada sobre qualquer objeto.

De acordo com Parkin, o fenômeno hidrofóbico transforma a água num “aspirador de pó em miniatura”. Quando as esferas de água rolam para fora da camada protetora, elas levam consigo as partículas de poeira que estiverem no caminho. Para demonstrar esse efeito, os pesquisadores jogaram poeira sobre um filtro de papel, como o usado em cafeteiras, e depois jogaram água sobre ele. A parte do material protegida com a cobertura ficou imediatamente limpa, enquanto o restante do papel ficou ainda mais sujo.

Outros materiais similares perdem essas propriedades quando entram em contato com óleo, mas a criação descrita na Science provou que pode ser usada até mesmo quando é coberta com essa substância. O nanomaterial foi testado com poeira e terra, aplicadas sobre uma superfície coberta de óleo de cozinha. Mesmo quando o óleo penetrava na superfície, a água continuava formando esferas e sendo repelida. Essa propriedade é particularmente útil para a aplicação sobre peças mecânicas que precisam manter a lubrificação para funcionarem corretamente.

Resistência

Coberturas à prova d’água ganharam popularidade nos últimos anos e são encontradas no mercado na forma de tintas autolimpantes e produtos feitos para serem aplicados em equipamentos de esportes. “O problema é que o efeito exige muita manutenção e você tem de ficar reaplicando o produto. Ainda não surgiram no mercado soluções que sejam persistentes”, aponta Marcio Roberto da Silva Oliveira, professor da Universidade Federal da Grande Dourados (UFGD). Ele é um dos especialistas brasileiros no tema e trabalha na criação de materiais super-hidrofóbicos que resistam a situações extremas, como a alta pressão que afeta equipamentos e veículos projetados para funcionar sob a água.

De acordo com Oliveira, os produtos super-hidrofóbicos que existem atualmente sofrem com um problema chamado impregnação, que a longo prazo elimina as propriedades repelentes dos materiais. “Quando a água é capaz de penetrar nos interstícios do material, ela consegue impregnar e neutralizar aqueles componentes que geram a super-hidrofobia. Essa impregnação, do ponto de vista técnico-científico, ainda não foi resolvida”, explica.

Os testes apresentados pelos pesquisadores britânicos e chineses mostraram que cobertura super-hidrofóbica resiste à ação de uma faca ou até de uma lixa, mas não comprovam a eficiência do novo produto por mais do que 40 ciclos. “O maior desafio para a aplicação de superfícies autolimpantes é encontrar uma forma de fazê-las fortes o suficiente para resistir aos danos do cotidiano. As superfícies tendem a ser mecanicamente fracas e, então, são removidas com facilidade. Mas comparando a nossa tinta com diferentes adesivos, mostramos que é possível fazer uma superfície autolimpante robusta”, atesta, em um comunicado, Claire Carmalt, coautora do estudo.

Se provado que o problema da impregnação foi resolvido, a nova cobertura super-hidrofóbica pode ser usada para a fabricação de roupas que não se sujam, de para-brisas que dispensam limpador e de vários outros tipos de dispositivos autolimpantes. Outras aplicações mais técnicas estão na área de componentes usados em indústrias ou como agente de limpeza para o trabalho de descontaminação de rios e oceanos poluídos por vazamentos de óleo.

 

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