Nanoplanetas de metal lquido prometem novos mundos para a qumica

Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 19/09/2023

Um planeta em uma gota

Pesquisadores australianos criaram nanogotas que imitam a estrutura do planeta Terra, com uma crosta externa, um manto de metal lquido e um ncleo slido.

Essas minsculas esferas criam novas oportunidades de pesquisa em qumica fundamental, no estudo dos interessantes metais lquidos, bem como aplicaes to diversas quanto eletrnica flexvel, materiais de mudana de fase, catalisadores, clulas de combustvel e antimicrobianos.

“As estruturas semelhantes a planetas so como pequenos laboratrios em miniatura, permitindo-nos estudar como os metais fundidos se comportam em nvel atmico,” disse o professor Torben Daeneke, da Universidade RMIT. “Assim, as aplicaes potenciais da nova tecnologia so extremamente amplas. Qualquer indstria que necessite de nanomateriais pode utilizar o sistema, com os metais constituintes variando de acordo com a aplicao.”

De fato, embora tenham feito sua demonstrao inicial usando um sistema cobre-glio, importante em pesquisas sobre a oxidao eletrocataltica do etanol, os pesquisadores acreditam que a tcnica dever funcionar usando outras combinaes de sistemas de ligas de soluto e solvente, comeando com prata, zinco ou bismuto em glio lquido, estanho ou ndio, cada um deles usado nas aplicaes vistas como mais promissoras pela equipe.

Gotas de metal lquido

As nanogotculas de metal lquido so criadas por agitao mecnica usando ondas sonoras em um solvente, como etanol ou gua. Para evitar a quebra da liga metlica, a equipe desenvolveu um processo de sntese termal, em que um fluido de suspenso de sal fundido e um calor de cerca de 400 C garantem que o metal soluto esteja completamente dissolvido.

O ncleo intermetlico slido a chave para alcanar uma mistura mais homognea, “bloqueando” a mesma quantidade de soluto (isto , os metais alvo) em cada gota de liga. J a presena do ncleo slido que viabiliza o uso muito interessante das nanogotculas semelhantes a planetas em reaes catalticas, acelerando as reaes qumicas.

A sntese de nanogotculas de metal lquido chamou a ateno porque, com as inmeras aplicaes emergentes de catlise, deteco e nanoeletrnica, importante contar com materiais que ofeream grandes reas de superfcie.

Os metais lquidos emergiram como uma nova fronteira promissora de pesquisa qumica nos ltimos anos, funcionando como uma interface de reao para solventes e catalisadores. Eles tambm podem operar como material funcional, com alta condutividade, devido s ligaes metlicas deslocalizadas, e um interior macio e fluido.

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