Micropartículas são criadas no ar, em pleno voo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/12/2020

É possível criar esferas, gotas em colar ou fibras.
[Imagem: Jieke Jiang et al. - 10.1002/adma.202006336]

Fabricação de micropartículas

Pesquisadores da Universidade de Twente, nos Países Baixos, inventaram uma forma simples, rápida e barata de fabricar nanopartículas de qualquer formato, incluindo aquelas inspiradas na natureza.

À primeira vista, a técnica lembra a impressão a jato de tinta: Um jato líquido sai de um bico, com o fluxo contínuo produzindo gotas.

A diferença é que, para fabricar as nanopartículas, os pesquisadores não esperam que o líquido caia em uma superfície, para formar letras em um papel, por exemplo. Enquanto o fluido ainda está no ar, eles o irradiam com luz ultravioleta, fazendo com que o líquido forme um polímero e se solidifique, deixando a partícula cair pronta em um recipiente.

E, para modificar o formato das partículas, basta ajustar a intensidade da luz ultravioleta e o ponto para onde ele é dirigido no fluxo que sai do bocal.

"Que material nós criamos é determinado pela localização. Se iluminarmos o jato de líquido (de polietilenoglicol diacrilato) enquanto ele ainda é contínuo, podemos criar fibras. Se o jato se quebrar em gotículas, podemos fazer microesferas. Usando luz pulsada, podemos criar fibras com um comprimento muito bem determinado. Além disso, podemos 'brincar' com a química. Adicionando poliuretano, por exemplo, podemos fazer fibras mais fortes. Conseguimos controlar todas as essas propriedades de uma maneira muito precisa," disse o pesquisador Jieke Jiang.

É até possível criar fibras ocas ou "fibras de Janus": como a cabeça do deus Janus, com duas faces, dois materiais podem ser combinados numa mesma estrutura. Isso é possível iluminando não um, mas dois jatos de líquido no mesmo local.

Usando dois materiais também é possível fabricar fibras ativas, que serão capazes de responder a estímulos. A técnica, além disso, mostra a capacidade de criar microlentes bem definidas que podem aumentar a eficiência energética das células solares ou melhorar o rendimento das telas de LED.

As fibras funcionalizadas estão entre os materiais mais desejados da nanotecnologia.
[Imagem: Jieke Jiang et al. - 10.1002/adma.202006336]

Micropartículas

Micropartículas são materiais altamente desejados porque já demonstraram em laboratório capacidades que vão da estimulação da circulação sanguínea e da melhor aplicação de vacinas, até microfibras que se fixam ao corpo e microlentes que imitam os olhos dos insetos.

O grande problema é fabricá-las, o que exige blocos de construção muito bem definidos e que depois precisam ser montados. Todos os processos de fabricação existentes até agora são quase artesanais, lentos, difíceis de adaptar ou geram partículas com grande variedade de tamanho.

Esta nova técnica supera todas estas deficiências, além do que o primeiro protótipo do aparelho construído pela equipe produz até 4.000 micropartículas por segundo, todas muito homogêneas.

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