Tecnologia Científica

Nanopropriedades de água como fator chave para o saneamento
Pesquisadores explicam por que a água se move mais rápido em um poro menor do que um milionésimo de cabelo do que a água livre, enquanto outros fluidos não.
Por Universidade de Barcelona - 20/12/2021


Água confinada nos poros de grafeno de tamanho nanométrico. Crédito: F. Leoni et al.

Organismos vivos, vírus e dispositivos tecnológicos têm camadas de água entre suas células ou partes e podem morrer ou parar de funcionar quando desidratados. Mas por que água e nenhum outro fluido? O que torna a água única nessas condições, quando está nessas estruturas minúsculas?

Em um artigo publicado na revista ACS Nano , pesquisadores da Universidade de Barcelona e da Universidade La Sapienza de Roma explicam por que a água se move mais rápido em um poro menor do que um milionésimo de cabelo do que a água livre, enquanto outros fluidos não.

“Tudo depende da peculiar interação da ligação de hidrogênio da água e isso pode ser um fator chave para a solução de um dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável definidos pelas Nações Unidas, o de água potável e saneamento”, explica Giancarlo Franzese, da o Instituto de Nanociência e Nanotecnologia da Universidade de Barcelona (IN2UB).

Na verdade, em tratamento de água e saneamento, há muita pesquisa sobre os poros do grafeno de tamanho nanométrico. Além disso, o resultado desse projeto conjunto entre a UB e a La Sapienza está relacionado ao comportamento de chaveamento observado em um nano-memristor de grafeno hidratado, que é um dispositivo nanotecnológico onde a carga elétrica rege o fluxo magnético, quando a água confinada muda de um para mais camadas.

“O nanoconfinamento pode mudar drasticamente o comportamento dos líquidos, confundindo-nos com propriedades contra-intuitivas. É relevante em aplicações, incluindo descontaminação e controle de cristalização”, diz Carles Calero, do IN2UB. No estudo, os pesquisadores comparam, usando simulações de dinâmica molecular , três líquidos diferentes em uma fenda de poro de grafeno: um fluido simples, como o argônio; um fluido molecular, como CO2 ou um metal líquido, e água. Os três fluidos, sob confinamento subnanométrico semelhante, se comportam de maneira diferente entre si, abrindo caminho para possíveis aplicações com nanoporos, por exemplo, para eliminação de poluentes. 

 

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