Notícia com publicação científica
Nanomaterial inovador consegue capturar poluentes
Material pode capturar e liberar poluentes de forma controlada, usando a luz como estímulo
Getty Images
11 de janeiro de 2025, 15:36

Fonte

Universidade de Pádua

Publicação Original

Universidade de Pádua

Áreas

Ciência dos Materiais, Gestão de Resíduos, Nanotecnologia, Qualidade da Água, Qualidade do Ar, Química Verde, Saneamento, Saúde Ambiental

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Resumo

Em um resultado de pesquisa internacional, cientistas conseguiram desenvolver um novo nanomaterial capaz de armazenar e liberar hidrocarbonetos através da ação da luz.

Os poliedros supramoleculares artificiais, chamados cubos snub, podem acomodar várias pequenas moléculas hóspedes simultaneamente.

A inovação abre caminho para inúmeras aplicações, incluindo a purificação do ar e da água através do armazenamento de hidrocarbonetos.

Foco do Estudo

Mostrar a viabilidade de produzir nanomateriais sintéticos com propriedade de armazenamento de hidrocarbonetos controlada pela ação da luz

Estudo

Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu um material inovador com características semelhantes às cápsulas de proteína biológica, que pode revolucionar a purificação do ar e da água. Publicado na revista científica Nature, o estudo foi coordenado por Sir James Fraser Stoddart, ganhador do Prêmio Nobel de Química em 2016, que faleceu em 30 de dezembro de 2024.

A pesquisa internacional, liderada por cientistas da Universidades de Pádua, na Itália, e da Universidade de Hong Kong, na China, teve a participação de pesquisadores da Universidade Duke, da Universidade do Sul da Flórida, da Universidade Northwestern e do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos EUA, e também de pesquisadores da Universidade Tianjin, da Universidade Anhui e da Universidade da Cidade de Hong Kong, na China.

Na pesquisa, cápsulas biológicas naturais, que armazenam e transportam substâncias essenciais, foram replicadas com sucesso em laboratório na forma de poliedros supramoleculares artificiais – chamados de cubos snub.

Esses novos materiais podem capturar e liberar poluentes de forma controlada, sob estímulo da luz. Os cubos snub podem acomodar várias pequenas moléculas hóspedes simultaneamente e encapsular duas moléculas hóspedes diferentes separadamente dentro de compartimentos exclusivos e distintos em suas estruturas.

O Dr. Luka Ðorđević, coautor da pesquisa e professor do Departamento de Ciências Químicas da Universidade de Pádua, explicou como a quiralidade das moléculas, propriedade que permite que objetos especulares se reconheçam e se automontem, foi fundamental para a preparação dessas cápsulas sintéticas: “Em nosso estudo, observamos como moléculas quirais podem reconhecer umas às outras e se automontar em cápsulas sintéticas medindo apenas alguns nanômetros. O tamanho da cápsula determina o que ela pode armazenar: criar poliedros a partir de objetos macroscópicos é muito fácil, mas produzir [materiais] nanoscópicos é extremamente complicado”.

Criar poliedros a partir de objetos macroscópicos é muito fácil, mas produzir [materiais] nanoscópicos é extremamente complicado

Dr. Luka Ðorđević, professor do Departamento de Ciências Químicas da Universidade de Pádua

Resultados

O estudo mostrou que dimensões de apenas alguns nanômetros são suficientes para permitir o armazenamento de hidrocarbonetos como benzeno e ciclohexano, poluentes do ar e da água.

Os pesquisadores também estabeleceram um protocolo para construção de materiais cristalinos com propriedades mecânicas fotocontroláveis.

A geometria dos cubos snub influencia suas propriedades e potenciais aplicações, tornando-os uma ferramenta promissora no combate à poluição.

O desenvolvimento abre caminho para inúmeras aplicações, incluindo a purificação do ar e da água através do armazenamento de hidrocarbonetos.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Luka Ðorđević

Professor do Departamento de Ciências Químicas da Universidade de Pádua

Sir James Fraser Stoddart

Prêmio Nobel de Química em 2016

Instituições Citadas

Publicação

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a revista científica Nature (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade de Pádua (em italiano).

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