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A poeira é um fato comum da vida e é mais do que apenas um incômodo diário – ela pode entrar em máquinas e equipamentos, causando perda de eficiência ou quebras.
Pesquisadores da Universidade do Texas em Austin fizeram parceria com a empresa Smart Material Solutions Inc., com sede na Carolina do Norte, para desenvolver um novo método para evitar que a poeira grude nas superfícies. O resultado é a capacidade de tornar muitos tipos de materiais resistentes à poeira, de naves espaciais a painéis solares e janelas domésticas.
A pesquisa é publicada em Materiais Aplicados e Interfaces ACS.
“O que demonstramos aqui é uma superfície que pode se limpar”, disse Chih-Hao Chang, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica da Escola de Engenharia Cockrell e principal autor do estudo. “As partículas não conseguem aderir à superfície, por isso saem usando apenas a força da gravidade.”
Nos testes, os pesquisadores empilharam poeira lunar em cima de suas superfícies projetadas e depois viraram cada superfície de lado. O resultado: apenas cerca de 2% da superfície permaneceu empoeirada, em comparação com mais de 35% de uma superfície igualmente lisa.
Os pesquisadores disseram que a descoberta se resume a coisas que o olho humano não pode detectar. Nos experimentos, a equipe alterou a geometria de superfícies planas para criar uma rede em nanoescala compacta de estruturas em forma de pirâmide. Essas estruturas afiadas e angulares dificultam a aderência das partículas de poeira ao material, em vez disso, grudam umas nas outras e rolam para fora do material por meio da gravidade.
Essas estruturas fornecem uma solução passiva, o que significa que não requerem energia ou materiais extras para remover a poeira. Compare isso com soluções mais ativas, como um pára-brisa de carro que requer o uso de limpadores de pára-brisa e fluido de limpador para limpar a poeira.
A pesquisa foi financiada por meio de uma bolsa do programa Small Business Innovation Research da NASA, de modo que as primeiras aplicações se concentram na tecnologia espacial. A poeira espacial é especialmente incômoda por causa de quão alto risco tudo se torna naquele ambiente, e as condições tornam a limpeza da poeira desafiadora. A poeira causou estragos nas missões Apollo e causou falhas nos rovers de Marte.
“Não há muito que você possa fazer sobre a poeira lunar no espaço – ela gruda em tudo e não há uma maneira real de limpá-la ou borrifá-la”, disse Samuel Lee, um dos principais autores e pesquisador do grupo de Chang. “A poeira nos painéis solares dos rovers de Marte pode fazer com que eles falhem.”
Esta tecnologia também poderia ter um tremendo impacto na Terra. Isso poderia impedir que os painéis solares acumulassem poeira e perdessem eficiência ao longo do tempo. Poderia proteger janelas de vidro e, algum dia, até telas digitais, como telefones e TVs.
A tecnologia antipoeira existe há décadas, mas não ganhou muita força fora do laboratório devido aos desafios de dimensionamento. Os pesquisadores usaram conceitos de fabricação chamados nanocoining e nanoimprinting, que imprimem padrões em objetos em uma versão modernizada da forma como jornais e fotografias eram produzidos em massa durante o século XIX.
Chang e Lee lideraram o trabalho para a UT Austin, junto com Stephen Furst, fundador e CEO da Smart Material Solutions, que está trabalhando para comercializar a tecnologia. Outros membros da equipe são Andrew Tunell, Kun-Chieh Chien e Saurav Mohanty da UT Austin; e Lauren Micklow e Nichole Cates da Smart Material Solutions.
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