Uma pesquisa interdisciplinar liderada pela Universidade do Texas (EUA) descobriu um novo método extremamente eficaz de filtragem de água sem querer, enquanto os cientistas estudavam a forma como a água é transportada por membranas no corpo humano.
As aplicações possíveis para a descoberta são espetaculares e vão desde tecnologia de dessalinização até tecidos protetores e sistemas de captura de carbono.
Aquaporinas
O plano inicial dos pesquisadores era criar membranas artificiais que imitassem as aquaporinas, canais formados por proteínas especiais que atravessam a membrana celular e conduzem moléculas de água para dentro e fora das células do corpo humano.
As aquaporinas são sistemas rápidos e eficazes de filtragem de água, e criá-las artificialmente poderia ter muitas aplicações interessantes.
Só que não deu muito certo. Enquanto estudavam esse processo natural, os pesquisadores acabaram descobrindo outro ainda mais eficaz.
“Estávamos tentando copiar o já complicado processo de transporte de água usado pelas aquaporinas e nos deparamos com um método inteiramente novo e ainda melhor. Foi completamente casual. Não tínhamos ideia de que isso iria acontecer”, contou Manish Kumar, professor do departamento de engenharia civil, arquitetura e engenharia ambiental da Universidade do Texas e um dos autores do novo estudo.
Em rede
As aquaporinas funcionam muito bem de forma independente, enquanto as membranas desenvolvidas pela equipe americana não conseguem trabalhar adequadamente sozinhas.
Combinadas em uma rede, no entanto, são altamente efetivas para transportar e filtrar água. “Rede”, aqui, são cadeias densamente conectadas de moléculas de água se movendo excepcionalmente rápido.
“É difícil até mesmo imitar efetivamente as complexidades de como o corpo humano funciona, especialmente no nível molecular. Desta vez, no entanto, a natureza foi o ponto de partida para uma descoberta ainda maior do que poderíamos esperar”, resumiu Kumar.
Dessalinização
Um dos resultados mais interessantes do novo estudo é que a nova rede de membranas artificiais possui propriedades de dessalinização impressionantes.
Logo, poderia ser muito útil para separar sal da água, um processo atualmente extremamente ineficaz e custoso, bem como para remover outros contaminantes, possivelmente.
“Nosso método é mil vezes mais eficiente que os processos atuais de dessalinização em termos de seletividade e permeabilidade. Para cada 10.000 moléculas de água salgada que passam pelos atuais sistemas de dessalinização, uma molécula de sal pode não ser filtrada. Com nossa nova tecnologia de membrana, uma molécula de sal para cada 10 milhões de moléculas de água não seria filtrada”, explicou Kumar.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado na revista científica Nature Nanotechnology. [Phys]