.
Uma pesquisa liderada pela Universidade de Birmingham descobriu que produtos químicos perigosos comumente encontrados em aerossóis, como os produzidos durante a culinária e a limpeza, podem ser “protegidos” em estruturas 3D formadas por surfactantes, fazendo com que durem mais tempo no ar.
Surfactantes, ou ‘agentes tensoativos’, são uma classe de compostos químicos usados em objetos de uso diário, como sabonetes e produtos de limpeza, como emulsificantes, agentes espumantes e umectantes. Eles também são liberados por meio de processos naturais, como a pulverização marítima e uma emissão importante das atividades culinárias.
A pesquisa, publicada em Contas de Pesquisa Química, foi liderado pela Universidade de Birmingham em colaboração com a Universidade de Bath e a Central Laser Facility do Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia. Foi financiado principalmente pelo Conselho de Pesquisa do Ambiente Natural.
Os cientistas construíram um extenso conjunto de pesquisas nos últimos 5 a 6 anos, examinando inicialmente como um desses surfactantes, o ácido oleico, uma emissão marinha e culinária comum, forma estruturas complexas em nanoescala e como elas afetam a interação do ácido oleico. com outros produtos químicos no ar. Experimentos recentes exploraram misturas cada vez mais complexas de surfactantes para estabelecer o impacto de uma ampla gama de componentes de aerossóis encontrados no ar.
O professor Christian Pfrang, da Universidade de Birmingham, que liderou o trabalho, disse: “Os aerossóis são comumente criados por atividades cotidianas, como cozinhar e limpar, e com a vida moderna vendo as pessoas passarem em média 90% do seu tempo dentro de casa, há uma necessidade urgente de compreender como os aerossóis internos são processados. O ácido oleico é conhecido por se auto-organizar em uma variedade de nanoestruturas 3D, algumas das quais são altamente viscosas e podem retardar o envelhecimento e, portanto, a quebra dos principais componentes químicos nos aerossóis.”
Ao combinar estudos laboratoriais e computacionais, os pesquisadores estabeleceram que materiais reativos e prejudiciais podem ser protegidos dentro de partículas de aerossol e sob invólucros altamente viscosos (semelhantes ao mel), potencialmente estendendo os tempos de residência atmosférica e, portanto, seu alcance da fonte de emissão dos gases que, de outra forma, seriam de curta duração. espécies vividas.
Os pesquisadores conduziram uma ampla gama de estudos experimentais investigando a auto-organização em partículas levitando no ar, bem como em filmes finos em superfícies sólidas (proxies “sujeira de janela”) e flutuando na água (representando a superfície de gotículas aquosas que são mais comumente encontrado na atmosfera). Esses aerossóis auto-organizados foram analisados com técnicas de ponta, seguindo a estrutura em nanoescala com espalhamento de raios X de pequeno ângulo e o comportamento químico com microscopia Raman. Modelos computacionais complementares foram desenvolvidos pela equipe para entender como os surfactantes podem se organizar na atmosfera.
Eles descobriram que os surfactantes podem se organizar em diferentes tipos de estruturas 3D quando misturados com outros componentes do aerossol encontrados na atmosfera. Esta auto-organização reduz significativamente a reactividade dos produtos químicos, aumentando por sua vez a sua vida útil. Uma crosta de material do produto pode se formar na superfície das partículas, protegendo materiais perigosos e prolongando o tempo que eles podem persistir na atmosfera.
O professor Pfrang continuou: “Nossos complexos estudos experimentais em várias escalas, intimamente ligados à modelagem computacional personalizada, indicam que essas estruturas de surfactantes podem oferecer um escudo eficaz para produtos químicos nocivos comuns em aerossóis que podem persistir na atmosfera por mais tempo e viajar muito mais longe. Para aqueles de nós que passamos a maior parte do tempo em ambientes fechados, ou seja, a maioria das pessoas no mundo ocidental, isso deve ser motivo de preocupação. Sabemos que os aerossóis contribuem para a poluição do ar e podem ter um impacto negativo na saúde humana, e estas descobertas indicam que estamos respirando mais produtos químicos nocivos por mais tempo do que pensávamos, especialmente depois de cozinhar e limpar.”
A pesquisa abriu caminhos para estudar mais a fundo como esses arranjos de surfactantes impactam o clima, bem como a qualidade do ar interno e externo.
O professor Pfrang concluiu: “A questão crucial agora é: quão importantes são esses processos que quantificamos cuidadosamente no laboratório em condições da vida real – na verdade, começamos a coletar amostras de aerossóis para análise em áreas onde altas concentrações de surfactantes são esperadas, como as cozinhas dos estudantes. É necessária mais investigação para compreender como estas estruturas actuam tanto no exterior como no interior, o que isto significa para a qualidade do ar que respiramos e o impacto que isto pode ter na saúde humana. Mas em entretanto, recomendamos abrir uma janela e certificar-se de que o seu espaço está bem ventilado enquanto cozinha e limpa.”
.
