Tecnologia Científica

Cabelo humano usado para fazer displays flexa­veis para dispositivos inteligentes
Para produzir os nanodots de carbono, eles desenvolveram um processo de duas etapas que envolvia quebrar os cabelos e depois queimar a 240 graus Celsius.
Por Universidade de Tecnologia de Queensland - 08/06/2020


Crédito: Universidade de Tecnologia de Queensland

Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Queensland e da Universidade Griffith desenvolveram um manãtodo para transformar pequenos fios de cabelo em nanodots de carbono, que são pequenos pontos uniformes com um milionanãsimo de mila­metro. Para produzir os nanodots de carbono, eles desenvolveram um processo de duas etapas que envolvia quebrar os cabelos e depois queimar a 240 graus Celsius.

O professor associado Prashant Sonar e o professor Ken (Kostya) Ostrikov, que são os principais pesquisadores do QUT Center for Materials Science, disseram que a pesquisa publicada na revista Advanced Materials foi o primeiro exemplo de desperda­cio de cabelo humano sendo transformado em nanomaterial de carbono altamente luminescente a partir do qual dispositivos emissores de luz flexa­veis foram fabricados.

Os nanodots processados ​​foram uniformemente dispersos em um pola­mero e, em seguida, permitidos a auto-montagem para formar "nano-ilhas", ou pequenos agrupamentos dos nanodots. A formação de ilhas preserva a emissão de um material no estado sãolido, essencial para incorporar qualquer nanomaterial no dispositivo.

Essas nano-ilhas foram usadas como uma camada ativa em dispositivos de diodos orga¢nicos emissores de luz (OLED).

O dispositivo acendeu na cor azul quando uma tensão modesta, aproximadamente igual a duas ou três pilhas de la¡pis, foi aplicada ao dispositivo .

"O desperda­cio éum grande problema", disse o professor Sonar. "Os dispositivos emissores de luz orga¢nicos baseados em pontos de carbono derivados de cabelo humano podem ser usados ​​para algumas aplicações internas, como embalagens inteligentes.

Ele continuou: "Eles também podem ser usados ​​onde uma pequena fonte de luz énecessa¡ria, como em sinais ou faixas inteligentes, e pode ser usada em dispositivos médicos devido a  não toxicidade do material".

Ph.D. O aluno Amandeep Singh Pannu disse que, desde o ini­cio de sua pesquisa de doutorado, estava muito interessado em usar o lixo e transforma¡-lo em um material valioso.

O professor Sonar disse que pode haver muitos usos para displays OLED flexa­veis pequenos e baratos em dispositivos da Internet das Coisas (IoT).

Um exemplo hipotanãtico éuma garrafa de leite inteligente, com um sensor interno para fornecer uma atualização em tempo real da expiração do leite, com essas informações exibidas em uma tela na parte externa.

O professor Sonar disse que a razãopela qual os pesquisadores escolheram o cabelo para extrair pontos de carbono éque os cabelos eram uma fonte natural de carbono e nitrogaªnio, elementos essenciais para obterpartículas emissoras de luz. Outro fator foi que encontrar um uso prático para desperdia§ar o cabelo poderia impedir que ele acabasse em aterros sanita¡rios.

Professor Associado Prashant Sonar e Amandeep Singh Pannu. Crédito: Universidade
de Tecnologia de Queensland

O cabelo humano éconstitua­do por protea­nas (polímeros de aminoa¡cidos), incluindo a queratina, que se decompaµe após aquecimento controlado. O material restante após o aquecimento tem carbono e nitrogaªnio incorporados em sua estrutura molecular, o que confere propriedades eletra´nicas favoráveis .
 
O professor Sonar disse que os nanodots de carbono produzidos a partir de cabelos humanos não brilham o suficiente para serem usados ​​em telas de televisão, mas podem ser usados ​​em uma variedade de telas flexa­veis, desde dispositivos porta¡teis atéembalagens inteligentes.

"Provamos que funciona para cabelos humanos. Agora estamos interessados ​​em obter os mesmos resultados com paªlos de animais", disse o professor Sonar.

"Talvez pudanãssemos produzir OLEDs flexa­veis usando pequenos fios de la£ de ovelha ou sobras de ca£es de salaµes de beleza".

Singh continuara¡ seu trabalho de pesquisa nessa direção sob o professor Ostrikov e Sonar para explorar mais oportunidades de uso dessas nanoestruturas de carbono para futuros eletra´nicos e nanociências subjacentes.

O professor Sonar, o professor Ostrikov e a equipe de pesquisadores, incluindo o Sr. Singh, e em colaboração com o professor Qin Li, da Griffith University, também publicaram mais pesquisas na revista Sustainable Materials and Technologies sobre como os pontos de carbono feitos do cabelo humano também podem ser usado para desenvolver um sensor que pode realizar o monitoramento em tempo real dos na­veis de clorofa³rmio em sistemas de tratamento de a¡gua.

O clorofa³rmio éum dos subprodutos quando o cloro éusado para a desinfecção da a¡gua. A Organização Mundial da Saúde (OMS) estabeleceu um limite seguro de clorofa³rmio de menos de 300 partes por bilha£o em águapota¡vel.

O professor Sonar disse que a pesquisa descobriu que os pontos de carbono feitos de cabelos humanos respondem a  presença de clorofa³rmio com alta sensibilidade e seletividade.

"A criação de material valioso a partir do desperda­cio de cabelo humano , que tem usos potenciais tanto na exibição quanto na detecção, abre uma oportunidade para uma economia circular e uma tecnologia sustenta¡vel de materiais", disse ele.

 

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