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Parece uma contradição, mas o primeiro líquido com buracos permanentes do mundo foi revelado. Esse estranho material pode ser usado para capturar gases para vários propósitos industriais, como retirar metano ou dióxido de carbono da atmosfera, reduzindo sua contribuição ao aquecimento global.
Líquidos não podem ter furos. Segundo a lógica, por serem líquidos, eles tendem a fluir para dentro do furo e preenchê-lo. Ou, nas palavras de um artigo publicado na Nature: "A rigidez estrutural e a robustez dos sólidos permitem que eles contenham cavidades uniformes e permanentes de tamanho e forma precisos. Em contraste, os líquidos têm estruturas fluidas, e qualquer 'porosidade' se resume a cavidades intermoleculares transitorias e mal-nomeadas, e a maioria delas é menor que as moleculas comuns."
Apesar disso, o mesmo artigo anuncia a criação de um líquido que possui tantos furos que pode ser chamado de poroso. "Absorventes porosos sólidos oferecem muitas vantagens," diz o artigo, mas gases têm mais dificuldade em se difundir neles do que em líquidos. O método ideal de se capturar um gás seria um líquido cheio de furos, mas, como o artigo sugere, "a porosidade permanente não é uma característica dos líquidos convencionais."
Para solucionar este problema, a equipe criou o que eles chamam de "moléculas-gaiola", que contêm poros estáveis de por volta de meio nanômetro de largura, com entradas um pouco menores chamadas de "janelas de acesso". Essas gaiolas são dissolvidas em 15-coroa-5, um solvente incolor cujas moléculas são grande demais para entrar nos poros; as moléculas do solvente tem um formato de coroa, portanto "nenhuma parte de nenhuma das moléculas é capaz de entrar nos poros das gaiolas," de acordo com os autores.
Por outro lado, moléculas menores de gás podem se dispersar através do líquido e serem capturadas pelas gaiolas. Apesar de cavidades que capturam partículas já terem sido criadas em líquidos antes, versões anteriores tinham 1/500 da concentração de espaço vazio, o que coloca essa nova pesquisa em um nível totalmente diferente.
Como resultado disso, os autores afirmam ter produzido "uma mudança visível nas propriedades intensivas do líquido, como, por exemplo, um aumento de oito vezes na solubilidade do gás metano" em relação ao mesmo solvente sem as gaiolas. Mesmo com uma gaiola para cada doze moléculas de solvente, o líquido resultante, em temperatura ambiente, flui como e tem a aparência de um líquido comum.
Sendo um dos gases estufa mais danosos e, ao mesmo tempo, um valioso combustível, a captura de metano é importante em diversas áreas. No entanto, para os autores, isso é só o começo.
"Nossos resultados dão a base para o desenvolvimento de uma nova classe de materiais porosos funcionais para processos químicos," dizem eles. As especificações das gaiolas poderiam ser adaptadas para o gás que se deseja capturar. "O princípio geral que une os desenhos de todos esses materiais é evitar grupos funcionais capazes de penetrar nas cavidades das gaiolas moleculares."
O autor sênior, Professor Stuart James da Queens University em Belfast, disse em um depoimento: "Mais alguns anos de pesquisa serão necessários, mas se pudermos achar usos para esses líquidos porosos, eles poderão gerar processos químicos novos ou melhorados. No mínimo, fomos capazes de demonstrar um princípio novo - o de que, ao criar furos em líquidos, podemos aumentar sensivelmente a quantidade de gás que eles podem dissolver."
Fonte: IFLScience
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