Cientistas da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) criaram a primeira superfície capaz de repelir qualquer líquido. A invenção, uma nanoestrutura física, funciona em diversos tipos de materiais e pode se tornar uma grande aliada da medicina, graças à capacidade de repelir fluidos biológicos, e da indústria em geral.
Quando posta em contato com um material hidrofóbico, como as folhas de determinadas árvores ou o revestimento de algumas panelas de cozinha, a água tende a formar gotículas e rolar livremente, uma vez que a tensão superficial do líquido o mantém coeso quando praticamente não há superfície de contato para penetrar.
O fenômeno descrito logo acima é observado em espaçonaves de uma forma bastante curiosa: em uma nave tripulada, pode-se ver como um líquido permanece coeso, sob a forma de uma esfera, porque “ele está completamente cercado pelo ar”, explica Tingyi Liu, autor líder do artigo, publicado na revista Science, no qual os pesquisadores descrevem o achado.
De forma análoga, Liu e Chang-Jin Kim, professor de engenharia mecânica e aeroespacial, aplicaram uma textura nos materiais que os tornou “95 por cento ar”, fazendo com que as substâncias líquidas usadas nos testes permanecessem coesas pela ação da tensão superficial, evitando que entrassem em colapso.
“Cama de pregos”
Indo na contramão de outras superfícies hidrofóbicas, que se baseiam nas propriedades químicas das substâncias (o plástico Teflon, por exemplo, que pode acumular ar em sua superfície) para repelir os líquidos, os pesquisadores da UCLA optaram pelas propriedades físicas dos materiais para criar a nova superfície — uma em particular: a aspereza (ou rugosidade).
A superfície “omnifóbica”, ou seja, que repele qualquer líquido, envolve uma “cama de pregos”, na qual minúsculos pregos de cabeça achatada, cada qual com apenas 20 micrômetros de diâmetro (20 x 10-6 m; um quinto da espessura de um fio de cabelo humano), estão perfilados. Detalhes em escala nanométrica foram talhados ao redor das cabeças dos pregos, formando uma espécie de fina cortina que desce verticalmente a partir delas, assim como os apêndices que envolvem o topo dos guarda-sóis.
O vão entre um prego e outro é preenchido de ar, de forma que mesmo os líquidos de menor tensão superficial, consequentemente com maior propensão a derramar através da superfície, permanecem coesos em gotículas. Os experimentos com a superfície incluíram água, óleos e solventes, inclusive o perfluorohexano, líquido de menor tensão superficial já conhecido, tendo sido bem sucedidos em todos os casos (assista ao vídeo acima, que mostra, em câmera lenta, gotículas de água, metanol e perfluorohexano, ou FC-72, quicando sobre a superfície). Os resultados também se mantiveram quando a superfície utilizada era feita de vidro, metal ou um polímero.
De acordo com os engenheiros, a superfície omnifóbica patenteada possui longa durabilidade em ambiente externo e suporta elevadas temperaturas, visto que sua atuação independe de propriedades químicas que possam ser degradadas pelo calor e/ou pela radiação solar ultravioleta, por exemplo.
Essa independência pode se mostrar eficiente para a indústria de utensílios médicos, já que a superfície evitaria o contato com fluidos corporais e levaria muito mais tempo para ser corroída. O mesmo fator ainda beneficiaria as indústrias de utensílios de cozinha e células fotovoltaicas, entre outras, especulam os pesquisadores.
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