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Materiais piezoelanãtricos compostos extraa­dos de produtos residuais comuns
Este novo tipo de material piezoelanãtrico composto de quartzo também pode lidar com os corantes de difa­cil tratamento presentes nas a¡guas residuais produzidas pelas fa¡bricas taªxteis.
Por National Tsing Hua University - 20/07/2021


Telema³vel com capa auto-higienizante produzida a partir de um material obtido a partir da extração de quitina de ossos de lulas. Crédito: NTHU MSE, Taiwan

Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Jyh-Ming Wu, do Departamento de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade Nacional Tsing Hua (NTHU), em Taiwan, desenvolveu recentemente dois materiais piezoelanãtricos compostos extraa­dos de produtos residuais comuns. Um éum novo tipo de catalisador extraa­do de cascas de arroz descartadas e écapaz de tratar a¡guas residuais industriais 90 vezes mais rápido do que os fotocatalisadores em uso. O outro éum material extraa­do de ossos de lula descartados e tem sido usado para produzir um filme transparente auto-higienizante adequado para uso como cobertura em telas de telefones celulares, botaµes de elevadores, maa§anetas, etc.

As a¡guas residuais industriais orga¢nicas são normalmente tratadas com fotocatalisadores; no entanto, os fotocatalisadores convencionais requerem luz suficiente e as a¡guas residuais geralmente não são muito transparentes, de modo que a eficiência tende a ser baixa. Com esse problema em mente, a equipe de pesquisa de Wu extraiu dia³xido de sila­cio da casca de arroz e adicionou molibdaªnio e enxofre para produzir um material piezoelanãtrico composto de quartzo . O material pode ser injetado na tubulação de esgoto de uma fa¡brica, onde a pressão gerada pelo fluxo de águaajuda a purificar a poluição sem a necessidade de luz.

Este novo tipo de material piezoelanãtrico composto de quartzo também pode lidar com os corantes de difa­cil tratamento presentes nas a¡guas residuais produzidas pelas fa¡bricas taªxteis. O professor Wu demonstrou isso vertendo o pa³ do compa³sito de quartzo em um copo de águatingido com corantes, misturando-o agitando suavemente o copo; em poucos minutos, a águatornou-se perfeitamente la­mpida.

Wu explicou que o que torna este novo material tão eficaz éa adição de molibdaªnio e enxofre durante o processo de produção ; como resultado, pedaço s de dissulfeto de molibdaªnio crescem na haste de quartzo - que assume a aparaªncia de uma maa§a - aumentando a área de contato entre o material e o esgoto, tornando o tratamento mais eficiente.

Wu enfatizou que além do tratamento de efluentes, esse material também pode ser utilizado para a produção de hidrogaªnio, que pode ser coletado e utilizado na produção de energia; além disso, esses materiais piezoelanãtricos são reutiliza¡veis ​​e biodegrada¡veis, proporcionando um tipo de tratamento de a¡guas residuais barato, conveniente, eficaz e ecologicamente correto.

O trabalho da equipe de pesquisa foi recentemente publicado nas revistas internacionais Advanced Materials e Advanced Functional Materials , e seu material composto de quartzo já recebeu patentes em Taiwan e nos Estados Unidos.

A equipe de pesquisa de Wu também conseguiu extrair quitina de ossos de lula e usa¡-la para produzir um novo material piezoelanãtrico composto adequado para a produção de um filme transparente que sofre autoesterilização sempre que étocado, tornando-o altamente adequado como uma cobertura de tela para vários itens em paºblico locais, como ma¡quinas de bilhetagem automatizadas.

A aluna de pós-graduação Pinyi He exibindo o filme auto-higienizante feito de um
material recanãm-desenvolvido extraa­do de ossos de lula descartados.
Crédito: NTHU MSE, Taiwan

Wu demonstrou o efeito desinfetante do filme esfregando uma amostra com Escherichia coli, aplicando pressão por 25 minutos, removendo a pressão e aguardando cinco minutos. Apa³s cinco repetições desse procedimento, a Escherichia coli foi reduzida em 76%.

A quitina usada para fazer este novo material piezoelanãtrico também pode ser extraa­da de cascas de camaraµes, cascas de caranguejos e ossos de chocos, e também pode ser fabricada com tecnologia bia´nica. Por ser adequado para a produção de um filme transparente autoesterilizante para cobertura de telas, como as utilizadas em telefones celulares, esse novo material pode ter um papel fundamental no combate a  disseminação de doenças infecciosas.

 

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