O ar que respiramos é feito de muitos componentes. Alguns deles, quando separados dos restantes, têm elevado valor comercial, como é o caso do argônio ou do oxigênio. Uma equipe de investigadores do Instituto de Biologia Molecular e Celular e da Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto desenvolveu uma solução inovadora para separar esses valiosos componentes.
"Normalmente tenta-se separar esses materiais por alguma afinidade química. Nós estamos tentando separar pelo tamanho. É muito difícil separar dessa forma as moléculas que compõem o ar, mas nós já conseguimos", adianta Luís Gales. A dificuldade de que fala este engenheiro químico, que coordena o projeto, é o fato de diferentes moléculas terem dimensões muito semelhantes entre si.
Os investigadores verificaram que, usando dipeptídeos, era possível construir um filtro molecular capaz de separar os principais constituintes do ar com uma eficiência muito superior à obtida com materiais convencionais. Os dipeptídeos nada mais são do que dois aminoácios juntos, em determinadas condições, cristalizam, formando uma malha perfeita de nanotubos ou nanocanais.
Dito de outra forma, formam materiais que contêm muitos poros, todos do mesmo tamanho e de dimensões muito pequenas (escala atômica), que funcionam como ‘peneiras’ de moléculas específicas.
A descoberta, divulgada em Março numa das mais conceituadas publicações científicas do mundo, a Angewandte Chemie International Edition, abre portas ao desenvolvimento de tecnologias de separação que poderão ter inúmeras aplicações comerciais na indústria e na biomedicina. As aplicações vão desde o tratamento de águas à produção de aço e à indústria papeleira, passando naturalmente pelos serviços de saúde, são bilhões de dólares.
No futuro, as indústrias poderão conseguir separar os componentes do ar de uma forma mais eficiente, mais rápida e mais econômica do que acontece atualmente. Hoje, se temos uma membrana para separar estes componentes, temos de pressurizar o ar, e isso gasta energia. O filtro molecular inventado na cidade do Porto está apenas a meio caminho de chegar à indústria.
"Mostramos que as propriedades intrínsecas do material que estamos a estudar são excelentes, mas, para passar para a indústria, temos de fazer uma membrana maior. Estamos na metade do caminho", diz Luís Gales. O passo seguinte é a construção de membranas compostas que incorporem inúmeros ‘filtros moleculares’. Só a integração destes nanotubos em superfícies bem maiores permitirá aplicações em larga escala da nova invenção.
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