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Filtro reverso deixa passar partículas grossas e segura as finas

Filtro reverso deixa passar partículas finas e segura as grossas
Não é um filtro tradicional - além de segurar os pequenos objetos, ele se autoconserta. [Imagem: Tak-Sing Wong Lab]

Filtro que não fura

Os filtros convencionais, como o que você usa para fazer café, deixam passar as partículas menores e seguram as maiores - menos quando estão furados.

Agora imagine um filtro que não apenas funciona ao contrário, mas também se conserta automaticamente se furar.

Esse filtro reverso e líquido não é criação de algum autor de ficção científica, é fruto do trabalho de Birgitt Boschitsch e seus colegas da Universidade da Pensilvânia, nos EUA.

A pesquisadora criou uma técnica para estabilizar uma película líquida que permite que os objetos grandes passem direto, enquanto os menores são retidos.

Mas é preciso ressaltar que essa membrana não separa os objetos por tamanho - ela está na verdade respondendo à energia cinética, ou movimento, de cada objeto.

"Tipicamente, um objeto menor está associado à menor energia cinética devido à sua massa menor. Assim, o objeto maior, com uma energia cinética mais alta, passará pela membrana, enquanto o objeto menor, com menor energia cinética, será retido," explicou a pesquisadora.

Além disso, como a membrana é fundamentalmente líquida, ela envolve o objeto à medida que ele passa, permitindo que a membrana se autocure completamente sobre o topo de cada objeto que acaba de passar por ela.

Filtro líquido reverso

Em sua forma mais simples, o filtro reverso pode ser criado com água e uma substância que estabiliza a interface entre o líquido e o ar - é a mesma estrutura de uma membrana celular biológica.

Para criar o protótipo, a equipe começou com um filme simples de sabão. Os componentes podem então ser modificados e otimizados para atender a propósitos específicos, incluindo maior robustez mecânica, propriedades antibacterianas ou neutralização de odores.

"Você pode adicionar componentes que façam a membrana durar mais tempo ou componentes que permitam bloquear certos gases," explicou Boschitsch. "Existem infinitos aditivos potenciais para escolher para adaptar uma membrana à aplicação que se tiver em mente."

Ela própria já vislumbra algumas dessas aplicações futurísticas. Por exemplo, se os médicos precisarem realizar uma cirurgia aberta sem uma sala de cirurgia adequada - uma situação potencial em áreas muito pobres ou de desastres naturais - o filtro líquido reverso pode funcionar como um filme cirúrgico para ajudar a reproduzir o ambiente limpo necessário para que a cirurgia seja feita com segurança.

Bibliografia:

Free-standing liquid membranes as unusual particle separators
Birgitt Boschitsch Stogin, Luke Gockowski, Hannah Feldstein, Houston Claure, Jing Wang, Tak-Sing Wong
Science Advances
Vol.: 4 (8): eaat3276
DOI: 10.1126/sciadv.aat3276




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