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Inovação no tratamento de água é inspirada em criatura marinha

Inovação no tratamento de água é inspirada em criatura marinha
A Actinia (esquerda), a nanoestrutura do coagulante (centro) e a coisa real (direita). [Imagem: Huazhang Zhao/Jinwei Liu et al. - 10.1038/s41565-018-0307-8]

Biomimetismo

Inspirados na Actinia, um organismo marinho que envolve sua presa com tentáculos, pesquisadores dos EUA e da China desenvolveram um método que torna o tratamento de água mais eficiente e mais barato.

Ao remover uma ampla gama de contaminantes em uma única etapa, a descoberta promete melhorar significativamente o uso de coagulantes nas estações de tratamento de água.

A equipe dos professores Menachem Elimelech (Universidade de Yale) e Huazhang Zhao (Universidade de Pequim) usou um material conhecido como nanocoagulante - um coagulante projetado em escala nanométrica - para livrar a água dos contaminantes.

Quando adicionados à água, os coagulantes convencionais, como o sulfato de alumínio e outros sais metálicos, removem partículas maiores da água, fazendo com que elas se agrupem em formações maiores sedimentem. Como esses coagulantes não removem partículas menores dissolvidas na água, são necessários métodos de tratamento adicionais. Mas o emprego de múltiplas técnicas encarece o processo, consome muita energia e aumenta a área ocupada pelas estações de tratamento.

Coagulante com nanotecnologia

A equipe sintetizou um nanocoagulante altamente estável, diferente dos coagulantes convencionais não apenas em sua estrutura, mas também no comportamento e no desempenho. Além de remover partículas suspensas, o nanocoagulante também remove pequenos contaminantes dissolvidos.

"O comportamento do nanocoagulante é controlado por sua estrutura," detalhou o pesquisador Ryan DuChanois. "Sob certas condições, o nanocoagulante mantém uma estrutura que permite que ele seja armazenado ao longo do tempo."

A Actinia é uma anêmona do mar com um corpo esférico que tem tentáculos que se retraem enquanto descansam e se estendem enquanto capturam sua presa. Com esse predador marinho como modelo, os pesquisadores sintetizaram o coagulante, usando componentes orgânicos e inorgânicos para replicar a estrutura da Actinia.

Bibliografia:

Actinia-like multifunctional nanocoagulant for single-step removal of water contaminants
Jinwei Liu, Shihan Cheng, Na Cao, Chunxiang Geng, Chen He, Quan Shi, Chunming Xu, Jinren Ni, Ryan M. DuChanois, Menachem Elimelech, Huazhang Zhao
Nature Nanotechnology
DOI: 10.1038/s41565-018-0307-8




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