Cientistas descobriram o segredo para produzir o vidro perfeito – antimicrobiano e sem riscos

O ideal é que os vidros das janelas ou dos carros, assim como o revestimento das telas dos aparelhos, repelam água e não acumulem microflora prejudicial. Hoje, a produção desse vidro utiliza produtos químicos “nocivos” e processos caros. Cientistas da Curtin University (CU) da Austrália descobriram o segredo de um processo ecologicamente correto e bastante simples para produzir vidro relativamente ideal, que requer apenas um banho de sal e ultrassom.

Fonte da imagem: AI generation Grok 3/avalanche noticias

Ao criar vidro especializado, os engenheiros normalmente têm duas opções. O primeiro é um processo que utiliza reações de silicificação, nas quais compostos moleculares se ligam à superfície do vidro. A segunda é revestir o vidro com polímeros. Ambos os métodos envolvem o uso de produtos químicos tóxicos e, no caso dos revestimentos, as propriedades únicas do vidro podem desaparecer com o tempo.

Uma nova tecnologia proposta por cientistas usando ultrassom altera irreversivelmente a estrutura do vidro sem adicionar nenhum outro produto químico. O resultado é um vidro que pode repelir completamente a água ou adquirir uma carga elétrica positiva.

No entanto, é impossível prescindir totalmente da química. Mas esta é uma química suave que é amplamente utilizada na produção de corantes baseados em compostos orgânicos. O banho de sal no qual o vidro é colocado para lhe dar propriedades únicas contém uma solução dos chamados sais de diazônio. Dependendo do sal escolhido, o vidro se torna repelente à água ou adquire uma carga positiva. O banho com a solução e o vidro é então irradiado com ultrassom na frequência de 24 kHz, o que leva à formação de pequenas bolhas e microexplosões que alteram a superfície do vidro.

Bolhas na solução explodem, liberando calor e criando pressão em sua superfície. Isso liga moléculas da solução às moléculas do vidro. O revestimento é integrado ao máximo e não fica mais fino durante o uso. Como a solução não é agressiva, a produção de vidro exclusivo será a mais limpa possível.

«As ondas sonoras criam bolhas microscópicas em uma solução de sal de diazônio, que então colapsam rapidamente, criando pequenas explosões de calor e pressão, explicam os autores do estudo. – Isso inicia uma reação que forma uma camada orgânica estável no vidro, tornando-o repelente à água ou carregado positivamente, dependendo do tipo de sal de diazônio usado. Ao contrário dos revestimentos convencionais que se desgastam com o tempo, nosso método cria uma ligação química no nível molecular, tornando-o muito mais durável e ecologicamente correto.”

Além das propriedades autolimpantes, o vidro avançado pode desempenhar um papel mais importante no combate a germes, aumentando a produção de biocombustíveis ou criando sistemas de filtragem de água mais eficientes. Isso ocorre porque há vários tipos de bactérias e fungos que são atraídos por superfícies hidrofóbicas. A versão repelente de água do vidro também se mostrou eficaz no combate à E. coli. As fibras de vidro produzidas pelo novo método podem ser usadas em filtros para remover esses microrganismos da água da torneira.

Além disso, os pesquisadores descobriram que o vidro hidrofóbico retinha efetivamente tipos de fermento de padeiro e de cerveja. Isso significa que o material pode ser usado para controlar processos de fermentação de forma mais eficiente e precisa, o que pode levar à melhoria do sabor da cerveja.

Por fim, existem espécies de microalgas que são atraídas por superfícies carregadas positivamente. Em particular, uma espécie de microalga conhecida como C. vulgaris adere bem ao vidro carregado. Isso significa que esse vidro poderia ser usado na produção de biocombustíveis, onde o acúmulo desse organismo seria uma etapa importante, o que os cientistas também relataram em artigo na revista Advanced Functional Materials. O principal é que a produção não seja complicada, suja e cara.