Por Renata Kaminski Dpto. de Química, UFS / Aracajú – SE
Todos sabem que os cachorros possuem um olfato extremamente sensível, esse sentido aguçado se deve ao alinhamento de milhões de minúsculos capilares (tubinhos) que cobrem uma grande área superficial, fazendo com que nossos melhores amigos sejam capazes de detectar odores em concentrações extremamente baixas.
A inspiração dos cientistas na estrutura do nariz dos cães para criação de sensores gasosos não é tão recente. No entanto, a grande dificuldade de fazer uma “boa imitação” é que o material seja de fácil obtenção em escala industrial e a síntese seja reprodutível, ou seja, que se obtenha sempre o mesmo material e com as mesmas propriedades. Um grupo de cientistas conseguiu produzir um sensor de NO2 baseado em grafeno (uma das formas cristalinas do carbono) “enrolado” como se fosse um pergaminho em escala nanométrica (1 nm = 10-9 m). Eles desenvolveram um método baseado no congelamento e sublimação de folhas de grafeno, as quais se enrolam de forma organizada e sempre igual.
O grafeno é largamente estudado devido às suas excelentes propriedades elétricas, que podem ser controladas de acordo com os métodos de obtenção. O estudo desse material para sensores, tanto de gás quanto eletroquímicos, cresce a cada ano. No caso dos sensores para gases, qualquer modificação na estrutura pode levar a uma diminuição da sensibilidade e da seletividade, o que não é desejável na aplicação do material.
A parte inovadora e promissora desse método, publicado no ACSNano, é que esses cientistas estudaram o mecanismo pelo qual ocorre o enrolamento das folhas de grafeno, adicionaram um polímero (poli-p-estirenosulfonato de sódio) para induzir o enrolamento correto e de maneira sempre igual. Partem de folhas de grafeno e as congelam a temperaturas extremamente baixas em nitrogênio líquido. Depois de congeladas, elas são colocadas em um aparelho chamado de liofilizador, que faz com que o solvente passe de sólido a gás diretamente, processo esse chamado de sublimação. Durante esse processo é que as folhas se enrolam como pergaminhos, de forma bem ordenada graças ao polímero. Dessa forma, os cientistas obtiveram a estrutura de minúsculos capilares existentes no nariz canino. Em estudos anteriores com grafeno, o material obtido no final era como uma folha amassada e difícil de reproduzir. Essas estruturas inovadoras possuem elevada área superficial, são estáveis a temperaturas elevadas, são fortes e duráveis. Além disso, possuem um grande potencial para serem produzidas em escala industrial e apresentaram maior seletividade e sensibilidade para detecção de NO2.
Cientistas descobriram que... "CDQ" 