{"id":844,"date":"2018-04-09T10:44:04","date_gmt":"2018-04-09T13:44:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/?p=844"},"modified":"2018-04-09T10:44:05","modified_gmt":"2018-04-09T13:44:05","slug":"planta-nativa-do-brasil-e-utilizada-em-derramamento-de-oleo-e-microfluidica","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.blogs.unicamp.br\/microfluidicaeengenhariaquimica\/planta-nativa-do-brasil-e-utilizada-em-derramamento-de-oleo-e-microfluidica\/","title":{"rendered":"Planta nativa do Brasil \u00e9 utilizada em derramamento de \u00f3leo e microflu\u00eddica"},"content":{"rendered":"
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Salvinia molesta. Cr\u00e9dito da foto: Wikimedia Commons.<\/p><\/div>\n

Durante anos, os cientistas inspiraram-se na natureza para encontrar solu\u00e7\u00f5es para problemas complicados, at\u00e9 mesmo vazamentos de petr\u00f3leo – desastres provocados pelo homem com conseq\u00fc\u00eancias ambientais e econ\u00f4micas devastadoras. Um novo estudo da USC (Universidade do Sul da Calif\u00f3rnia<\/a>) inspira-se em estrutura de folhas para fabrica\u00e7\u00e3o de um material que pode separar o \u00f3leo e a \u00e1gua e pode levar a m\u00e9todos mais seguros e eficientes de limpeza de derramamentos de \u00f3leo.<\/p>\n

Al\u00e9m disso, o material \u00e9 capaz de \u201cmanipular microgotas\u201d ou a transferir pequenos volumes de l\u00edquido. A microflu\u00eddica baseada em gotas \u00e9 uma ferramenta usada em v\u00e1rias aplica\u00e7\u00f5es, como culturas de c\u00e9lulas, s\u00edntese qu\u00edmica e sequenciamento de DNA. [O leitor pode ter mais informa\u00e7\u00f5es sobre microflu\u00eddica de gotas clicando aqui<\/a>].<\/p>\n

Usando a t\u00e9cnica de impress\u00e3o 3D, o Professor Associado Yong Chen e sua equipe de pesquisa na Escola de Engenharia Industrial e de Sistemas Daniel J. Epstein<\/a> imitaram com sucesso um fen\u00f4meno biol\u00f3gico em folhas de plantas chamado \u201cSalvinia effect\u201d [Efeito Salvinia, em tradu\u00e7\u00e3o livre]. O estudo se\u00a0concentra em uma planta aqu\u00e1tica, flutuante, nativa\u00a0do sudeste do\u00a0Brasil chamada Salvinia molesta. As folhas dessa planta s\u00e3o super-hidrof\u00f3bicas, ou seja, \u201ctemem a \u00e1gua\u201d e ret\u00eam uma bolsa de ar circundante quando submersas em \u00e1gua devido \u00e0 presen\u00e7a de pelos resistentes \u00e0 \u00e1gua.<\/p>\n

Estrutura repelente da \u00e1gua<\/h2>\n

Em um n\u00edvel microsc\u00f3pico, os pelos das folhas se alinham em uma estrutura que lembra um batedor de ovos ou um batedor de cozinha. Chen explica que a superf\u00edcie da folha da Salvinia \u00e9 formada pela chamada estrutura \u201cbatedora de ovos\u201d, que \u00e9 super-hidrof\u00f3bica.<\/p>\n

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Prot\u00f3tipo impresso em 3D da estrutura hidrof\u00f3bica. Cr\u00e9dito: YANG YANG<\/p><\/div>\n

Utilizando um m\u00e9todo chamado impress\u00e3o 3D de acumula\u00e7\u00e3o de superf\u00edcie imersa (impress\u00e3o ISA-3D), a equipe de pesquisa criou com sucesso a microestrutura batedora de ovos em amostras feitas de pl\u00e1stico e nanotubos de carbono. Chen explica que o m\u00e9todo permitiu \u00e0 equipe demonstrar a fabrica\u00e7\u00e3o de um material com propriedades super-hidrof\u00f3bicas e oleof\u00edlicas (absor\u00e7\u00e3o de \u00f3leo) que, quando combinadas, geram for\u00e7as capilares capazes de uma separa\u00e7\u00e3o altamente eficiente de \u00f3leo e \u00e1gua.<\/p>\n

“Tentamos criar uma textura de superf\u00edcie funcional que seria capaz de separar o \u00f3leo da \u00e1gua”, disse Chen. “Basicamente, modificamos a superf\u00edcie dos materiais usando uma abordagem de impress\u00e3o 3D que nos ajudou a alcan\u00e7ar algumas propriedades de superf\u00edcie interessantes”.<\/p>\n

A equipe imprimiu um prot\u00f3tipo em 3D, citando uma crescente demanda por materiais que podem separar as misturas de \u00f3leo e \u00e1gua eficientemente em vastos corpos de \u00e1gua. Eventualmente, eles esperam que a tecnologia possa ser aplicada para fabricar materiais em larga escala para serem utilizados em grandes derramamentos de \u00f3leo no oceano. Os m\u00e9todos atuais requerem uma tremenda energia na forma de um campo el\u00e9trico ou press\u00e3o aplicada mecanicamente.<\/p>\n

Aplica\u00e7\u00e3o em microflu\u00eddica<\/h2>\n

O efeito Salvinia tamb\u00e9m tem potencial para ser utilizado em manipula\u00e7\u00e3o de l\u00edquidos que executa a \u201cmanipula\u00e7\u00e3o de microgotas\u201d. A t\u00e9cnica pode ser aplicada de v\u00e1rias maneiras, algumas das quais incluem microrreatores<\/a> baseados em gotas, s\u00edntese de nanopart\u00edculas, engenharia de tecidos, descoberta de novos medicamentos e monitoramento de entrega de medicamentos.<\/p>\n

Xiangjia Li, estudante de doutorado na equipe de Chen e co-primeira autora do estudo, diz que um exemplo de manipula\u00e7\u00e3o de microgotas de alto desempenho poderia levar a an\u00e1lises sangu\u00edneas mais eficientes para os pacientes. Um bra\u00e7o rob\u00f3tico pode se mover para diferentes esta\u00e7\u00f5es e distribuir microgotas de sangue que s\u00e3o ent\u00e3o uniformemente misturadas com diferentes produtos qu\u00edmicos para v\u00e1rios testes. Al\u00e9m disso, os testes podem ser projetados para controlar a propor\u00e7\u00e3o do produto qu\u00edmico para a gota e resultar em uma conserva\u00e7\u00e3o significativa dos materiais de origem e reagentes qu\u00edmicos.<\/p>\n

“Voc\u00ea pode ter um bra\u00e7o rob\u00f3tico com uma pin\u00e7a feita para imitar o efeito Salvinia”, disse Li. “N\u00e3o importa o caminho que voc\u00ea move o bra\u00e7o, a for\u00e7a de agarrar \u00e9 t\u00e3o grande que uma gota vai ficar ligada.”<\/p>\n

A equipe produziu um v\u00eddeo ilustrando a tecnologia:<\/p>\n