Os cientistas desenvolveram nanotubos de carbono, 50.000 vezes mais finos do que cabelo humano, que podem separar de forma rápida e eficaz o sal da água do mar, um avanço que pode ajudar a resolver a crise hídrica global.
O aumento das demandas de água doce representa uma ameaça global para o desenvolvimento sustentável, resultando em escassez de água para quatro bilhões de pessoas, disseram pesquisadores.
As tecnologias atuais de purificação de água podem se beneficiar do desenvolvimento de membranas com poros especializados que imitam proteínas biológicas altamente eficientes e seletivas.
Cientistas, incluindo os da Northeastern University dos EUA, desenvolveram poros de nanotubos de carbono que podem excluir sal da água do mar.
A equipe descobriu que a permeabilidade da água em nanotubos de carbono (CNTs) com diâmetros de 0,8 nanômetro excede significativamente a dos nanotubos de carbono mais amplos.
Os nanotubos, estruturas vazias feitas de átomos de carbono em um arranjo único, são mais de 50.000 vezes mais finas do que os cabelos humanos.
A superfície interna super-lisa do nanotubo é responsável por sua permeabilidade à água incrivelmente alta, enquanto o tamanho minúsculo dos poros bloqueia os íons de sal maiores.
“Descobrimos que os nanotubos de carbono com diâmetros menores que um nanômetro possuem uma característica estrutural chave que permite um transporte melhorado”, disse Dra. Ramya Tunuguntla, pesquisadora pós-docente do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) nos EUA.
As simulações computacionais e estudos experimentais de transporte de água através de CNT com diâmetros maiores que um nanômetro mostraram um fluxo de água melhorado, mas não separaram o sal de forma eficiente, especialmente em salinidades mais elevadas.
O principal avanço alcançado pela equipe foi o uso de nanotubos de menor diâmetro que proporcionaram o aumento de performance requerido.
“Os nanotubos de carbono são uma plataforma única para estudar transporte molecular e nanofluidos”, disse Alex Noy, investigador principal da LLNL.