Efeito lótus para vender

O vídeo abaixo mostra uma superfície coberta com um material impermeável a líquidos hidrofóbicos ou hidrofílicos. Tudo por conta da nanoestruturação do material. Lembra o efeito de lótus, anteriormente discutido neste blog, com o senão de funcionar também com líquidos hidrofóbicos. O material se chama Tecnadis PRS, é produzido pela companhia espanhola Tecnadis e pode ser comprado às toneladas. A composição ainda é segredo industrial.

Tradução da descrição do vídeo:

"Um novo produto repelente de água e óleo (!), baseado em nanopartículas, para proteger superfícies contra manchas tais como as provocadas por óleos ou gorduras, ou mesmo por gotas d'água. Pode recobrir diversos tipos de superfícies, internas ou externas. E nós nos esforçamos não apenas para conseguir uma gama de potenciais aplicações mas também para conferir [ao material] alta resistência a abrasão (muito importante para revestimento de pisos), total transparência quando aplicado e excelente durabilidade"

Descrição original em inglês:

A new water and oil repellent product based on nanoparticles to protect surfaces from stains such as fats and oils, or from simple water drops. It covers a multitude of indoor and outdoor surfaces. And we have not only worked to achieve a wide range of application possibilities but equally we have worked to generate a high capacity of resistance to abrasion (very important when treating floors), in full transparency when applied and an excellent durability.

Superfícies super-hidrofóbicas nanoestruturadas e o efeito lótus

O efeito lótus. A super-hidrofobia é responsável pelo efeito lótus, homônimo da planta aquática que apresenta folhas com superfície super-hidrofóbica, com alta repelência de água. Superfícies super-hidrofóbicas são exploradas por diversos seres vivos. Exemplares de artrópodes ou de plantas, por exemplo, com superfícies desta natureza podem ser facilmente encontrados.

O controle da topologia de superfícies sólidas é perseguido em nanociência. E não é por acaso. A obtenção de superfícies super-hidrofóbicas passa pelo controle da topologia. Juntamente com a característica química, a topologia influi significativamente na capacidade da superfície em formar um contato íntimo com o líquido, ou seja, afeta a molhabilidade da superfície. Para ser considerada super-hidrofóbica, uma superfície deve apresentar ângulo de contato com a água maior que 150° (ver figura abaixo).

Figura superior: quanto maior o ângulo de contato, menor é a proporção da área superficial de uma gota de líquido em contato com uma superfície sólida; para uma superfície ser considerada super-hidrofóbica, o seu ângulo de contato com uma gota de água deve ser maior que 150°. Figura inferior: a lótus com suas folhas super-hidrofóbicas.

Sobre superfícies super-hidrofóbicas, uma gota d'água mantém uma forma quase perfeitamente esférica, deslizando facilmente. É o efeito lótus! Tais superfícies são autolimpantes e mais resistentes à contaminação por microrganismos. As aplicações deste tipo de material são inúmeras. Superfícies de cozinha altamente impermeáveis e autolimpantes. Tecidos autolimpantes e que não acumulam água. Para-brisas que não acumulam água. Equipamentos eletrônicos totalmente à prova d'água. E tudo isso com coberturas nanoscópicas! Nanoscópicas e super-hidrofóbicas. No caso da planta lótus, nanocristais de cera tornam super-hidrofóbica a superfície de suas folhas. 

Tecido Nano-Tex. A sua baixa molhabilidade, decorrente da super-hidrofobicidade de suas fibras, faz com que água ou outros líquidos aquosos sejam rapidamente escoados de sua superfície. A organização nanoscópica das fibras é responsável por esse efeito.

Em nanotecnologia, a organização de nanoestruturas artificiais em determinadas superfícies tem propiciado a obtenção da super-hidrofobia. Em uma publicação de 2005, [Langmuir, 2005, 21(20), pp 9143-9148], pesquisadores relataram que a organização nanoscópica de nanopartículas de sílica sobre uma superfície de silício fez com que esta apresentasse super-hidrofobia. O processo de obtenção desta superfície chama a atenção por sua elegância. Primeiramente, esferas de hidrogel carregadas com carbonato de cálcio foram depositadas sobre uma superfície de silício. Estas partículas murcham após determinado tempo devido à perda de líquido, deixando vales entre si. Os vales e as superfícies das partículas de hidrogel foram recobertos então com nanopartículas de sílica, formando um padrão nanoscópico de rugosidade. A superfície resultante deste processo apresenta super-hidrofobia considerável. A figura abaixo mostra o padrão nanoscópico de organização superficial deste novo material.

Padrão nanoscópico de organização de uma superfície de silício recoberta  com nanopartículas de sílica. No canto direito superior é mostrada uma gota d'água sobre essa superfície; note que o contato entre ambas é mínimo. Referência: Langmuir, 2005, 21(20), pp 9143-9148.