Superfícies superhidrofóbicas Ciência Nordestina

terça-feira, 9 abril 2019

A flor de lótus é uma estrutura natural superhidrofóbica e, com a ajuda da nanotecnologia, a engenharia busca soluções simples e baratas inspiradas na natureza

A lótus é uma planta com grande simbologia para religiões orientais, dada uma característica peculiar de sua flor, que é diretamente relacionada à pureza: mesmo que cresça em ambientes sujos e contaminados, a for de lótus permanece limpa e imune a qualquer tipo de contaminação.

O segredo para isto se deve à não molhabilidade das pétalas da flor de lótus. Ela é uma estrutura natural dita superhidrofóbica.

Este processo se dá pelo ângulo de contato que é estabelecido entre a gota do líquido e a superfície da flor: quando a água é completamente absorvida, este Ângulo é quase 0° (situação S no esquema abaixo). Por outro lado, se o ângulo de contato entre a água e a superfícies da pétala for superior 150° (situação ilustrada com a gota na posição A da figura), esta é dita superhidrofóbica e a interação entre as duas favorece com que a água role por sobre a superfície plana.

A possibilidade de mimetizar esta propriedade na engenharia de materiais torna viável um rol de vantagens das quais podemos destacar:

– A produção de superfícies autolimpantes e imunes à contaminação;

– O desenvolvimento de telas de telefone celulares e dispositivos eletrônicos totalmente à prova de água;

– O fim dos limpadores de para-brisas (e também dos lava-jato) – afinal nosso carro nunca sujaria.

Para atingir esta gama de aplicações, mais uma vez a nanotecnologia é colocada no centro das atenções: para chegar até a superhidrofobicidade, se faz necessário explorar os padrões de rugosidade que elevam o limite do ângulo de contato com a água para os valores desejados.

E neste sentido, passam a ser explorados os nanopilares, nanopirâmides e todos os demais padrões factíveis que tornem o processo de molhabilidade cada vez menos viável.

O fato é que quanto mais complexo for o processo de nanofabricação, mais caro será o produto desenvolvido. O ideal seria de fato comprarmos um spray de hidrofobicidade que pintasse qualquer superfície que desejamos tratar e pronto!

Porém, para chegar a este patamar, é necessário que os sprays passem por longas etapas de ciclabilidade (um prato tratado com este spray deve manter o mesmo comportamento hidrofóbico que um prato de teflon ao menos até que quebre).

Com isso, a engenharia continua sua busca por soluções simples e baratas que imitem (da maneira mais rápida possível) aquilo que a natureza levou uma infinidade de anos para fazer. E assim seguimos, nesta luta por vezes desigual, de copiar a sabedoria da natureza, que aprendeu com o tempo e com a evolução, o compasso de admirar flores de lótus.

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Helinando Oliveira é Professor da Universidade Federal do Vale do São Francisco (Univasf) desde 2004 e coordenador do Laboratório de Espectroscopia de Impedância e Materiais Orgânicos (LEIMO).

Helinando Oliveira

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