Pesquisadores da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos, criaram uma membrana capaz de liberar ou bloquear a passagem de um gás bastando mudar a cor da luz que ilumina a membrana.Membranas permeáveis são largamente utilizadas na indústria e nos laboratórios científicos, além de serem um dos elementos mais importantes das células a combustível, que produzem eletricidade sem gerar poluentes.
Membrana acionada por luz
A membrana acionada por luz é um peça de plástico rígido cheia de furos microscópicos, que são preenchidos com cristais líquidos e um corante.
Quando uma luz púrpura ilumina a superfície da membrana, as moléculas de corante se alinham e os cristais líquidos as seguem, deixando o fluxo de gás passar através dos furos.
Quando uma luz ultravioleta ilumina a superfície do material, as moléculas de corante dobram-se em um formato parecido com uma banana, e os cristais líquidos dispersam-se em orientações aleatórias, entupindo os furos e bloqueando a passagem do gás.
O controle da permeabilidade de uma membrana usando apenas a luz tem várias vantagens em relação às técnicas tradicionais, que normalmente usam o calor ou a eletricidade.
A primeira e principal dessas vantagens é que a a luz permite a operação remota da membrana, sem contato e à distância. Isso poderá simplificar e miniaturizar muito os aparelhos, além de economizar energia.
Outra vantagem é que a cor da luz que ilumina a membrana pode ser alterada de forma precisa e quase instantaneamente. Já aquecer e resfriar a membrana para alterar seu comportamento é um processo demorado. E os repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento reduzem a vida útil do material.
A segurança também ganha, já que a luz não tem potencial para inflamar um gás, uma vantagem quando se trabalha com hidrocarbonetos ou outros gases inflamáveis.
Capilaridade
Eric Glowacki criou sua membrana a partir de uma pastilha de plástico que foi bombardeada com um feixe de nêutrons para fazer os microfuros, cada um com um centésimo de milímetro de diâmetro, e cuidadosamente espaçados.
O plástico foi então mergulhado em uma solução de cristais líquidos e corantes, que preencheram os furos por capilaridade. O acabamento é dado em uma centrífuga, que remove o excesso de cristais líquidos da superfície da membrana.
O pesquisador afirma que a aplicação primária da sua membrana fotônica será em processos industriais de filtragem e separação de gases. Mas há potencial a ser explorado também na indústria farmacêutica e em laboratórios científicos.
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