Ciencia Portugal , Aveiro, Viernes, 12 de junio de 2015 a las 15:12
INESPO II

Os segredos que escondem os materiais porosos

Investigadores da Universidade de Aveiro estudam as propriedades da porosidade, que torna possível o fabrico de dispositivos menores e mais leves

José Pichel Andrés/DICYT Cientistas da Universidade de Aveiro estudam as propriedades dos materiais porosos. Os avanços alcançados neste domínio pelos investigadores refletem-se em materiais cada vez mais leves, menores e com mais propriedades. A partir deste trabalho, podem desenvolver-se novos dispositivos a serem aplicados, por exemplo, no campo da eletrónica.

 

Os materiais porosos são “os que têm uma geometria estrutural que causa cavidades entre os átomos que os formam”, explica à DiCYT Paula Ferreira, cientista no Centro de Investigação em Materiais Cerâmicos e Compósitos (CICECO-UA). Estas cavidades chamam-se poros e, segundo as suas dimensões, os materiais que os formam são classificados como microporosos, mesoporosos e macroporosos, de acordo com a União Internacional de Química Pura e Aplicada (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC).

 

A porosidade confere aos materiais propriedades importantes, tais como baixa densidade, o qual produz um peso leve e uma grande área superficial para o armazenamento de moléculas nos próprios poros. Além disso, o tamanho dos poro pode funcionar como uma peneira para separar moléculas. "Os materiais porosos podem servir como hospedeiros de catalisadores ou como veículos para transportar fármacos e realizar uma liberação controlada de moléculas específicas”, explica a investigadora. A porosidade também é útil para modificar as propriedades intrínsecas dos materiais.

 

Especificamente, o grupo de investigação de Paula Ferreira desenvolve materiais porosos de várias formas e composições, para diferentes aplicações. “Realizamos materiais porosos híbridos onde integramos moléculas orgânicas com óxido de silício para capturar e separar gases”, comenta, bem como “catálise heterogénea e adsorção de poluentes na água”.

 

A porosidade permite criar materiais mais leves e introduzir materiais com propriedades diferentes nos poros. Isto faz com que uma mesma dimensão física possa ser multifuncional além de permitir desenhos cada vez menores.

 

Os cientistas da Universidade de Aveiro estão a trabalhar nesta linha de investigação há 18 anos e atualmente estão concentrados principalmente em dois projetos. Um deles é a preparação de materiais capazes de separar o metano a partir de dióxido de carbono no biogás para, a seguir, reduzir o CO2 e transformá-lo em moléculas úteis.

 

Reduzir o tamanho dos dispositivos eletrónicos

 

O segundo projeto é o desenvolvimento de materiais com propriedades elétricas e magnéticas, de modo que para um estímulo magnético ofereçam uma resposta elétrica e vice-versa. “São materiais extremamente importantes para reduzir o tamanho dos dispositivos eletrónicos e fornecerão uma nova geração de memórias para armazenamento de dados”, afirma a especialista.

 

Para executar este tipo de investigação, o CICECO utiliza técnicas químicas de síntese com um custo bastante baixo. Por exemplo, na hora de produzir a porosidade nos materiais, este grupo de cientistas usa moléculas de dimensões relativamente grandes que depois podem remover ou queimar, gerando as cavidades.

 

Assim, “temos progredido no conhecimento e especialmente na compreensão de como a porosidade e a natureza química dos materiais comprometem as suas propriedades finais”. Esses avanços têm sido publicados muitas vezes nas principais revistas científicas do seu âmbito. O objetivo final é que esses avanços se transformem em aplicações práticas e, para isso, o seu trabalho visa continuar a promover melhorias nos materiais para os tornar cada vez mais eficientes.