Vírus transformam roupas em baterias recarregáveis de última geração

Baterias na roupa

Cientistas do MIT descobriram como usar um vírus comum para desenvolver materiais a serem utilizados em uma nova geração de baterias recarregáveis de íons de lítio de alto desempenho.

A principal vantagem dessa biotecnologia é que as baterias serão flexíveis o suficiente para serem incorporadas na roupa, alimentando equipamentos eletrônicos portáteis e "computadores de vestir".

Segundo Mark Allen, que apresentou o avanço nesta segunda-feira durante a reunião anual da American Chemical Society (ACS), essas "baterias confortáveis" poderão alimentar telefones celulares, tocadores de MP3, GPS e vários outros equipamentos de baixo consumo.

"Nós estamos falando sobre tecidos que também são baterias," disse Allen. "As baterias, uma vez tecidas nas roupas, poderão fornecer energia para uma vasta gama de dispositivos de alta tecnologia, incluindo rádios portáteis, aparelhos de GPS e assistentes pessoais digitais."

Baterias de vírus

As baterias produzem eletricidade convertendo energia química em energia elétrica através de dois eletrodos - um anodo e um catodo - separados por um eletrólito.

O que os pesquisadores fizeram foi desenvolver novos catodos feitos de fluoreto de ferro, um material que poderá em breve permitir a fabricação de baterias leves e flexíveis.

Teoricamente, essas baterias terão perda mínima de potência quando sem uso e suportarão um número de ciclos de carga e descarga muito superior às atuais.

Allen está prosseguindo o trabalho da sua orientadora, Angela Belcher, cujo grupo foi o primeiro a projetar um vírus que serve como uma espécie de molde biológico para a criação dos anodos e catodos para baterias de lítio - veja Baterias feitas com vírus estão a um passo de chegar ao mercado.

O vírus, chamado bacteriófago M13, é um vírus filamentoso, composto de 2.700 cópias de uma proteína externa (pVIII), que é muito fácil de ser modificado genética e quimicamente. O M13 infecta bactérias mas é inofensivo para os seres humanos.

Baterias verdes

"Usar o bacteriófago M13 como um molde é um exemplo de química verde, um método de fabricar baterias que respeita o meio ambiente," disse Allen. "[A técnica] permite o processamento de todos os materiais à temperatura ambiente e na água."

E esses materiais, segundo ele, seriam menos perigosos do que aqueles usados nas atuais baterias de íons de lítio porque eles produzem menos calor, o que reduz os riscos de que peguem fogo - uma boa notícia, uma vez que a ideia é que as pessoas vistam essas baterias.

Segundo Allen, o grupo está nos estágios iniciais dos testes e da fabricação em maior escala das baterias feitas com vírus, incluindo experimentos para a alimentação de aviões robóticos não-tripulados para operações de vigilância.

Brasileiros desenvolvem método inédito para reciclagem de plástico

Buscando uma forma de minimizar os efeitos ambientais negativos do excesso de plástico descartado, pesquisadores da Universidade Federal do Rio de Janeiro (Coppe/UFRJ) desenvolveram uma nova técnica de reciclagem desse material.

Testes realizados no Laboratório de Modelagem, Simulação e Controle de Processos da instituição mostraram que é possível criar resinas plásticas produzidas a partir do reaproveitamento de até 40% de material plástico já utilizado.

Polimerização em suspensão

O método escolhido pela equipe foi a reciclagem com produção in situ, que possibilita incorporar materiais plásticos usados a plásticos virgens no próprio ambiente da reação química.

Por meio da polimerização em suspensão, foram realizadas misturas moleculares de poliestireno reciclado e de poliestireno virgem, usando copos descartáveis.

"A técnica é simples. Basicamente dissolvemos o plástico usado numa solução com reagentes e depois adicionamos o material direto no reator para fazer mais plástico", diz o professor José Carlos Pinto, responsável pelo projeto.

Ao contrário de outras técnicas de reciclagem, como a mecânica, esse método mantém a qualidade do produto final, pois a adição de plásticos reciclados não interfere no andamento da reação química de polimerização.

"O plástico usado foi reincorporado como matéria-prima do processo sem grandes transformações químicas. As propriedades finais do produto são similares às propriedades dos polímeros não-reciclados", assinala.

Reciclagem de isopor

Além de copos descartáveis, a técnica pode ser empregada com outras famílias de materiais à base de poliestireno, de poliacrilatos, de polimetacrilatos e de poliacetatos, como aqueles utilizados para fabricar capas de CD, isopor, interiores de geladeira e carcaças de televisão, entre outros produtos.

"O próximo passo é testar a técnica com cargas de isopor recicladas. O isopor não é biodegradável, mas pode ser facilmente reciclado e utilizado para fabricar isopor novo", adianta José Carlos.

A Coppe já encaminhou ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) a solicitação de patente para a nova técnica, que poderia ser facilmente incorporada ao setor produtivo para uso em escala industrial, devido ao seu baixo custo. "Para as fábricas se adaptarem a essa tecnologia, precisariam apenas fazer pequenos ajustes, como adicionar na linha de produção um recipiente para misturar o plástico reciclado com os reagentes", explica.

Impactos da reciclagem do plástico

De acordo com o professor José Carlos Pinto, a reciclagem é a melhor resposta diante do debate sobre usar ou não usar o plástico. "A questão maior não é se devemos usar ou não o plástico, mas o que devemos fazer com ele depois do seu ciclo de uso", destaca o engenheiro químico, lembrando que o plástico deve ser tratado como uma matéria-prima potencialmente reutilizável, e não como lixo.

O professor ressalta os impactos ambientais positivos da transformação de plástico em plástico. "A reciclagem contribui para reduzir a quantidade de material descartado no meio ambiente, pois o utiliza como matéria-prima para produzir novos materiais plásticos. Ao ser reciclado, se economiza o petróleo que seria utilizado para fazer plástico novo e isso certamente contribui para a redução da emissão de carbono na atmosfera", diz.

A reciclagem do plástico também pode resultar em consideráveis impactos econômicos e sociais. "A reciclagem pode estimular a valorização econômica dos resíduos plásticos. Eles têm baixo valor agregado, apesar de serem derivados do petróleo, e por isso são facilmente descartados pela população", avalia. "Ela também pode gerar empregos por incentivar a coleta seletiva de plástico por cooperativas de catadores de lixo".

Plásticos

Plásticos são materiais formados pela união de grandes cadeias moleculares chamadas polímeros, que por sua vez são formadas por moléculas menores, chamadas monômeros.

Estima-se que no Brasil pelo menos 2,2 milhões de toneladas de plástico pós-consumo (descartados após o uso) se acumulam anualmente, segundo dados da Plastivida Instituto Sócio-Ambiental dos Plásticos - entidade que representa institucionalmente a cadeia produtiva do setor para divulgar a importância dos plásticos na vida moderna e promover sua utilização ambientalmente correta.