(Helinando Oliveira)
Nesta semana foram revelados os nomes dos laureados de química pelo desenvolvimento de estruturas metal orgânicas ou os conhecidos MOFs (do inglês metal-organic frameworks) que já são especulados como o material do século XXI.
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Eles são Susumu Kitagawa (Universidade de Kyoto), Richard Robson (Universidade de Melbourne) e Omar M. Yaghi (Universidade da Califórnia). Os MOFs são estruturas de íons metálicos (zinco, cobre ou cobalto) ligados a longas cadeias orgânicas, em um arranjo que, em muito, se assemelha a uma esponja e tem uma característica fundamental para as aplicações da nanotecnologia: dispor de uma grande área superficial, o que é o equivalente a oferecer muitos e pequenos buracos que estejam aptos a capturar muitas coisas pequenas. Com isso, poucas gramas de material poroso contêm áreas livres de alguns milhares de metros quadrados.
Aplicações
As aplicações mais impactantes dos MOFs são a captura de CO2, com contribuição direta para a redução do efeito estufa, a purificação e extração de água do deserto (o grupo do prof. Yaghi desenvolveu um sistema experimental que captura vapor de água à noite, liberando água no amanhecer).
Esta importante plataforma da nanotecnologia promete também impactar o mercado de baterias e supercapacitores. Com área superficial muito elevada, também é possível separar mais cargas de forma eficiente e chegar a dispositivos armazenadores de energia com maior densidade de energia e de potência, com baterias que ocupam espaços cada vez menores. Como já comentamos em matérias anteriores desta coluna, uma das limitações para que os telefones celulares sejam totalmente flexíveis decorre da rigidez das baterias.
Com a tecnologia de novos materiais, como os MOFs e outras classes de carbonáceos, é criada a oportunidade de avançar na miniaturização dos dispositivos de armazenamento de energia e também dos sistemas de colheita de energia do tipo nanogeradores triboelétricos, em amplo desenvolvimento desde sua descoberta em 2012.
Remediação ambiental
Este prêmio Nobel ressalta mais uma vez a relação estreita entre os novos materiais e sua relevância na remediação ambiental e desenvolvimento de tecnologias correlatas, mostrando que as nanocoisas com todos os seus vazios e arranjos são de fato as ferramentas que nos equiparão no século XXI para remediar toda a destruição ambiental provocada pelo ser humano.
Cheguem mais MOFs, MXenes, grafenos e demais estruturas carbonáceas. O planeta precisa de suas ajudas.
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Helinando Oliveira é físico, professor titular da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf) e atualmente é vice presidente da Academia Pernambucana de Ciência