quinta-feira, 16 de julho de 2020

Agronegócio - eles fabricam super materiais no Chile com Nanopartículas de cobre e celulose

Plásticos e tintas com propriedades bactericidas e materiais de construção leves e altamente resistentes são algumas aplicações com as quais a nanotecnologia dá nova vida às matérias-primas locais.

São partículas invisíveis ao olho humano, mas podem gerar mudanças em larga escala. Usando cobre e madeira, os pesquisadores de Santiago e Concepción estão desenvolvendo nanomateriais com aplicações promissoras.

Em 2008, o cobre foi reconhecido como o primeiro metal com propriedades antimicrobianas. Em contato com superfícies de cobre ou suas ligas, 99% dos principais germes que causam infecções hospitalares morrem em duas horas.

Desde então, as aplicações do metal se multiplicaram nas superfícies de pavilhões e salas de hospitais, corrimãos de escadas, pegas e sistemas de ar condicionado. Isso levou os pesquisadores do Laboratório de Engenharia de Polímeros da Universidade do Chile a encontrar uma maneira de transferir essas propriedades para materiais plásticos, explica Humberto Palza, pesquisador que liderou o projeto com seu colega Raúl Quijada.

Usando nanotecnologia, uma disciplina que trabalha com materiais que medem um milionésimo de milímetro, eles foram capazes de desenvolver nanopartículas de cobre que são adicionadas como um aditivo ao processo de produção de qualquer objeto feito de polímeros, "de uma estufa para uma colher" exemplifica Palza. 

No laboratório, eles determinaram que a capacidade microbicida das nanopartículas de cobre é até 100 vezes maior que a de uma partícula convencional, como as utilizadas em têxteis. "Estamos interessados ​ ​ principalmente na área médica, mas a tecnologia é aplicável a qualquer polímero que possa transmitir microorganismos, como cadeiras de plástico, couro ecológico, utensílios domésticos ... o campo é ilimitado".

Atualmente, eles estão desenvolvendo uma pintura para paredes de hospitais. "Esperamos que seu poder bactericida dure pelo menos dois anos", diz Katherine Delgado. Eles também investigam com tintas eletrostáticas, que forneceriam capacidade antimicrobiana para superfícies metálicas, como maçanetas de portas. 

Além disso, estão concluindo o desenvolvimento de malhas plásticas para fazendas de salmão, que por conter nanopartículas de cobre impedem o acúmulo de microorganismos, algas e moluscos. "Fazer isso com malha de cobre seria impraticável, devido ao peso e custo que teriam", diz Ribbeck.

Palza comenta: “O cobre como metal pode ser mais eficaz como bactericida, mas possui limitações em termos de preço, processo e estética. Os polímeros com nanopartículas de cobre não pretendem substituí-lo, mas para complementar seus benefícios, expandindo seu uso em um mundo que, para o bem ou para o mal, tende a ser plástico.”Tecidos de celulose O eucalipto globulus, uma das plantações florestais mais abundantes do Chile, não possui apenas aplicações como folheados, tábuas ou celulose. 

Pesquisadores do Centro de Biomateriais e Nanotecnologia (CBN) da Universidad del Bío-Bío, em Concepción, estão usando-o como matéria-prima para a fabricação de nanocelulose. Considerada um dos novos materiais mais promissores, a nanocelulose mostrou ser 20 vezes mais resistente ao estresse que o aço e, ao mesmo tempo, cinco vezes mais leve que o metal.

Também excede 3,5 vezes a resistência do kevlar, usado em coletes à prova de balas, têxteis e aplicações aeroespaciais. “Estamos avançando no desenvolvimento de biotecnologia, que são filmes
finos tecidos com fibras à base de nanocelulose micrométrica. O resultado é um material bastante semelhante a um filme plástico de polietileno, mas com mais vantagens ”, descreve William Gacitúa, diretor da CBN. 

Estes incluem alta resistência mecânica, bom isolamento térmico e respirabilidade. Tudo isso fornece propriedades que podem ser aplicadas a materiais de construção mais duráveis, revestimentos isolantes, tintas e vernizes e embalagens de alimentos "verdes".

"É um material renovável e biodegradável, portanto sua disposição final não é um problema", diz Cecilia Bustos, diretora de pós-graduação do Departamento de Engenharia de Madeira da UBB.

Os pesquisadores, juntamente com inúmeros estudantes de pós-graduação, já avançaram na caracterização de nanopartículas de espécies locais e estimam que em 2 a 3 anos eles terão protótipos escaláveis ​ ​ para chegar ao mercado.

"Se tudo correr bem, seremos o primeiro centro do Hemisfério Sul a avançar no desenvolvimento de aplicações para nanocelulose", diz Gacitúa, cujo laboratório recebeu financiamento da Fondef e trabalha em colaboração com as Universidades Católicas de Temuco, Laval, Canadá) e Estado da Carolina do Norte (EUA).

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