Cientistas criam luz que purifica a água; entenda

Cientistas da Universidade de Dartmouth, nos Estados Unidos, estão desenvolvendo uma técnica com potencial para melhorar o tratamento da água. A pesquisa publicada na Nature Communications apresenta uma membrana líquida focada na captura de ânions dos elementos cloro e bromo: cloreto e brometo. Quando presentes em excesso na água, essas substâncias podem reagir com o oxigênio e formar combinações tóxicas para os seres humanos.

Feita a partir de derivados de hidrazona, a barreira líquida se diferencia dos demais métodos por permitir o transporte ativo de ânions. É ativado por meio de sinais de luz com diferentes comprimentos de onda. Brenno Silveira Neto, pesquisador do Instituto de Química da Universidade de Brasília (UnB), afirma que o sistema pode ser comparado à construção de máquinas no nível da estrutura molecular.

“A máquina é acionada quando a luz é acesa: o ‘robô’ abre os braços para deixar passar os ânions. de luz”, descreve Silveira.

Bioestável

Segundo o autor sênior do estudo, Ivan Aprahamian, as hidrazonas são interessantes porque são bioestáveis, ou seja, possuem cinética de relaxamento térmico lenta que pode levar anos.

“Isso significa que o interruptor pode reter o ânion por longos períodos de tempo, enquanto os interruptores metaestáveis, que têm sido usados ​​até agora, geralmente relaxam termicamente em horas ou dias”, diz o pesquisador de Dartmouth.

A aposta dos autores é que os resíduos poderiam ser removidos de forma mais cuidadosa e controlada, apesar de métodos como a oxidação já serem eficientes no tratamento da água. Os especialistas destacam ainda que as técnicas anteriores, baseadas na luz, são eficientes na captura de cátions, e não de ânions.

Os cientistas de Dartmouth defendem que é possível programar o acionamento da máquina para outros elementos desse tipo, algo a ser explorado em etapas futuras da pesquisa.

Silveira reforça que o estudo ainda é uma prova de conceito, e seria necessário dimensionar os resultados para pensar na aplicação concreta.

Aprahamian confirma que a engenharia para isso teria que ser trabalhada, mas antecipa que o ideal seria uma instalação externa com filtros adequados nas interfaces de entrada e saída de água para aproveitar a luz solar. “Depois que a água estiver limpa, você pode remover a câmara de saída, onde os contaminantes se acumulariam. Lembre-se, eles podem ser úteis, como os ânions fosfato e nitrato, usados ​​em fertilizantes, para que possam ser reciclados e reutilizados.” , diz o autor sênior.

Elementos químicos em ação

Os elementos químicos são constituídos por conjuntos de átomos, minúsculas unidades de matéria que se combinam para formar as substâncias que conhecemos. Cada átomo é composto de três partículas essenciais: elétrons, prótons e nêutrons. Os elétrons orbitam o núcleo dos átomos, onde estão localizadas as outras duas partículas, e podem migrar de uma camada para outra ou combinar-se com elétrons de outros elementos quando ocorrem reações químicas. Os elementos químicos apresentam-se de maneiras diferentes quando possuem um número de elétrons diferente do padrão em um elemento estável. Os ânions têm mais elétrons e são carregados negativamente, enquanto os cátions têm um elétron a menos e são carregados positivamente (carregados).