Cientistas descobriram uma técnica simples para turbinar um material já conhecido por sua capacidade de destruir micro-organismos perigosos para a saúde humana.
A surpresa é que Andrew Barron e Huma Jafry, da Universidade Rice (EUA), não fizeram o que seria de se esperar, sobretudo quando se trata de universidades norte-americanas.
Em vez de requerer uma patente para o invento, eles colocaram a técnica em domínio público, na esperança de que sua adoção em larga escala possa salvar vidas.
O cientista afirmou que ele próprio é um "empreendedor em série", mas, nesse caso, os benefícios potenciais da descoberta para a sociedade se mostraram mais importantes do que qualquer ganho advindo de sua comercialização.
Dióxido de titânio funcionalizado
O material bem conhecido por suas propriedades antipatogênicas é o dióxido de titânio, ou titânia, usado sobretudo contra os agentes bacterianos.
O que os pesquisadores descobriram é que, com a adição de silicone, o material se torna altamente eficaz contra vírus que se espalham tanto por meio aéreos quanto líquidos.
"Nós pegamos uma nanopartícula que todo mundo tem usado há anos e, com um tratamento muito simples, melhoramos seu desempenho em mais de três vezes, sem qualquer custo real," disse Barron.
Os testes do novo material funcionalizado não poderiam ter sido feitos em local mais adequado.
"Escolhemos o Rio Yangtze como nossa base para o teste porque ele é considerado o rio mais poluído do mundo, com maior conteúdo viral", disse o cientista. "Mesmo com esse nível de contaminação viral, nós obtivemos a destruição completa dos vírus na água."
Fotocatalisador
O dióxido de titânio é usado para matar vírus e bactérias e para decompor compostos orgânicos através da fotocatálise - exposição à luz, geralmente ultravioleta.
O material também é usado como pigmento em tintas a, em protetores solares e até mesmo como corante alimentar.
Para turbinar o TiO2, basta tratá-lo por alguns minutos com graxa de silicone, sílica ou ácido silícico, o que irá aumentar sua eficiência como um catalisador.
"Basicamente, nós estamos pegando pigmento branco e funcionalizando-o com areia," simplifica o pesquisador.
Encurvamento de banda
Segundo Barron, a adição da quantidade correta de sílica ao dióxido de titânio cria um efeito em nível molecular conhecido como encurvamento de banda (band bending).
"Como a ligação oxigênio-silício é muito forte, você pode pensar nisso como um dielétrico," disse ele. "Se você colocar um dielétrico próximo a um semicondutor, você dobra as bandas de condução e de valência. E, portanto, você muda a absorção da radiação ultravioleta, usada para ativar o catalisador."
Ao flexionar as bandas, cria-se um caminho para os elétrons liberados pelos raios UV, que podem seguir adiante e reagir com a água, criando radicais hidroxila, o oxidante responsável pela degradação dos contaminantes.
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