Revestimentos antiembaçantes e antirreflexos feitos com restos de madeira

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/10/2023

Filmes feitos de nanopartículas de lignina podem ter coloração estrutural ou serem utilizados como revestimentos transparentes ou antiembaçantes.
[Imagem: Karl Alexander Henn et al. - 10.1016/j.cej.2023.145965]

Antiembaçante de madeira

Uma nova técnica permite transformar resíduos de madeira em um filme transparente que pode ser usado como revestimento antiembaçante ou antirreflexo em vidros ou janelas de veículos.

Além de oferecer uma alternativa aos materiais sintéticos atualmente utilizados, tipicamente tóxicos, esta abordagem de base biológica transforma um produto residual em um valioso sumidouro de carbono.

A lignina - a substância orgânica de ligação dentro da madeira e das plantas - está disponível na forma de um resíduo abundante da produção de papel e celulose e é muito difícil de processar, por isso geralmente ela é queimada para produzir calor. Já se sabia que nanopartículas de lignina podem ser aplicadas para criar revestimentos antiembaçantes, mas os cientistas até agora não haviam conseguido transformá-las em filmes transparentes.

Karl Henn e colegas da Universidade Aalto, na Finlândia, resolveram esse problema reduzindo ao máximo as dimensões das nanopartículas de lignina. "Os revestimentos ópticos precisam ser transparentes, mas até agora até mesmo filmes bastante finos de partículas de lignina têm sido visíveis. Sabíamos que as partículas pequenas parecem menos turvas, por isso queríamos ver se conseguiríamos criar filmes de partículas invisíveis, reduzindo o tamanho das partículas ao mínimo,” detalhou o pesquisador.

A equipe usou lignina acetilada e desenvolveu uma técnica otimizada para esterificá-la, usando uma reação que leva apenas alguns minutos e ocorre a uma temperatura relativamente baixa de 60 °C. "As partículas de lignina que sintetizei a partir da lignina acetilada tinham propriedades bastante surpreendentes, o que tornou o restante deste estudo muito interessante. A possibilidade de fazer filmes fotônicos, por exemplo, foi uma surpresa total," disse Henn.

Amostras funcionais sintetizadas pela equipe.
[Imagem: Alexander Henn/Aalto University]

Economicamente viável

Além dos revestimentos antiembaçantes e antirreflexos, a nova técnica também pode ser usada para produzir filmes coloridos a partir das nanopartículas de lignina. Controlando a espessura do revestimento e utilizando filmes multicamadas, a equipe criou materiais com diferentes cores estruturais - também chamadas de cores físicas, elas são geradas pela estrutura do material e não por corantes.

De acordo com o estudo de viabilidade da equipe, a facilidade da reação e seu alto rendimento significam que a técnica pode ser ampliada com lucro para níveis industriais.

"Os produtos à base de lignina podem ser comercialmente valiosos e simultaneamente atuar como sumidouros de carbono, ajudando a aliviar a atual dependência dos combustíveis fósseis e a reduzir as emissões de dióxido de carbono," afirmou a professora Monika Osterberg. "Aplicações de alto valor agregado como esta são importantes para impulsionar a valorização da lignina e nos afastar do uso da lignina apenas como combustível."

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