Água é capturada do ar ambiente com luz solar

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/07/2026

Estrutura tridimensional que captura e armazena água da umidade do ar. A ilustração mostra a estrutura antes (lado esquerdo) e depois de sofrer uma reação química envolvendo luz solar. A estrutura transformada (lado direito) inclui cavidades que capturam e armazenam moléculas de água.
[Imagem: Nevindee A. Samararathne]

Colheita de água do ar

Uma estrutura química em escala milimétrica, composta por átomos de metal conectados por dois tipos de moléculas orgânicas, é a mais nova adição ao crescente campo da captura de água da umidade do ar ambiente.

Quando exposto à luz do Sol, o componente ultravioleta faz com que o material sofra uma reação química que altera sua forma, criando cavidades por toda a estrutura cristalina, quase como uma pipoca que estourasse suavemente. Essas cavidades atraem moléculas de água do ar e as armazenam, como se fossem uma infinidade de pequenos cantis.

Esta nova arquitetura de captura de água atmosférica se baseia nas estruturas metal-orgânicas, ou MOFs, que combinam átomos de um metal com moléculas ligantes orgânicas para formar estruturas 3D com vazios semelhantes a poros. A técnica, desenvolvida na década de 1990, rendeu aos seus pioneiros o prêmio Nobel de Química de 2025.

"Nós descobrimos e validamos uma maneira de capturar e armazenar água que requer apenas luz solar," disse o professor Leonard MacGillivray, da Universidade de Iowa, nos EUA. "Você pode transportar a estrutura cristalina e liberar a água conforme a necessidade. É por isso que é um avanço tão grande."

O material pode ser fabricado de modo condensado, "pipocando" sob a luz do Sol para capturar água do ambiente.
[Imagem: Nevindee A. Samararathne et al. - 10.1021/jacs.6c01019]

Captura de água sob demanda

Normalmente os MOFs são projetados em busca dos poros, que permitem acomodar gases e líquidos, e também resultam em áreas superficiais enormes, algo essencial para os catalisadores.

Curiosamente, a molécula desenvolvida pela equipe nasceu sem cavidades. Por sorte, a pesquisadora Nevindee Samararathne decidiu submeter seu composto à luz ultravioleta: A coisa não apenas se transformou como pipoca, como também apresentou poros com uma afinidade especial à água.

Sob a ação da luz, os conectores químicos dentro da estrutura, que lembram pares de linhas paralelas na letra "H", se reorganizam em um padrão em forma de X. Em três dimensões, isso cria inúmeras cavidades, cada uma capaz de capturar e armazenar duas moléculas de água, o que equivale a 5% da massa da estrutura preenchida.

A própria luz do Sol permite fazer a transição estrutural, induzindo a captura da água. Esse mecanismo sob demanda é diferente dos já desenvolvidos até agora, que tipicamente funcionam de modo contínuo.

"Não sabemos exatamente como as moléculas de água se movem para dentro do cristal, mas provavelmente estão formando ligações de hidrogênio na superfície até certo ponto," comentou MacGillivray. "Quando a luz atinge o cristal, todas essas cavidades começam a se abrir, a água migra para dentro e encontra um local de repouso nessas cavidades."

O próximo passo será fabricar o material em maior escala e testá-lo em condições reais, fora do laboratório.

Mais tópicos