Notícia

Resíduos de cabelo humano são usados em tecnologia ​​para testar a qualidade da água

Fonte

Universidade Griffith

Data

quarta-feira, 22 julho 2020 15:25

Áreas

Gestão de Resíduos. Nanotecnologia. Qualidade da Água. Química Verde.

Pesquisadores australianos usaram resíduos de cabelo humano para desenvolver dispositivos orgânicos de alta tecnologia sustentáveis ​​para testar a qualidade da água.

A professora Dra. Qin Li e uma equipe de pesquisadores da Escola de Engenharia e Ambientes Construídos da Universidade Griffith e da Universidade de Tecnologia de Queensland, na Austrália, sintetizaram pontos de carbono a partir de resíduos de cabelo humano, que podem detectar vestígios de clorofórmio na água, um subproduto importante da desinfecção da água.

Em estudo publicado na revista científica Sustainable Materials and Technology, os pesquisadores criaram pontos de carbono altamente fluorescentes em um processo sustentável e livre de produtos químicos, aquecendo os cabelos a 180 ºC em um ambiente deficiente em oxigênio.  Os pontos de carbono são pequenas nanopartículas de carbono (com tamanho inferior a 10 nanômetros) com grupos funcionais variados na superfície e capacidade de fluorescência quando expostos a uma variedade de contaminantes químicos e bioquímicos.

A intensidade da fluorescência muda quando grupos funcionais da superfície no ponto de carbono interagem com espécies químicas específicas, tornando-os perfeitos para aplicações de sensores químicos.

“Pode parecer estranho, mas o cabelo é um resíduo extremamente valioso. Sendo rico em proteínas e cheio de carbono e nitrogênio, é um excelente precursor para a transformação em materiais úteis, como os pontos de carbono. Como o cabelo é rico em nitrogênio, quando alteramos as condições de tratamento térmico, produzimos pontos de carbono com diferentes grupos funcionais que contêm nitrogênio em sua superfície, que ligam contaminantes específicos”, explicou a professora Qin Li.

Notavelmente, os pesquisadores também descobriram que cabelos de cores diferentes produzem pontos de carbono que respondem preferencialmente a diferentes poluentes.

“Os cabelos escuros mostraram uma alta especificidade para detectar a poluição do clorofórmio na água, enquanto os cabelos loiros que testamos eram mais sensíveis a espécies metálicas como o magnésio”, disse o Dr. Ehsan Eftekhari, ex-pesquisador da Universidade Griffith,

Esses pontos de carbono derivados de cabelos escuros, com “antenas sensoriais” à base de nitrogênio na superfície, se mostraram tão sensíveis que puderam detectar o clorofórmio presente em apenas três moléculas por bilhão de moléculas de água.

“A cloração é um método de desinfecção amplamente adotado no tratamento de água potável usado para reduzir os riscos de patógenos e doenças transmitidas pela água, mas também pode criar subprodutos, como o clorofórmio, que em altas concentrações pode estar relacionado ao aumento das taxas de algumas formas de câncer”, explicou o professor Dr. Fred Leusch, co-autor do estudo e que preside o Comitê Consultivo Australiano de Qualidade da Água.

“Portanto, o desenvolvimento de sensores para monitorar a quantidade de cloro usada no tratamento [da água] e as concentrações de subprodutos em tempo real é de fundamental importância para a saúde pública.”

Os sensores de pontos de carbono podem até dizer a diferença entre contaminantes químicos muito semelhantes.

“Neste estudo, descobrimos que as ‘antenas sensoriais’ à base de nitrogênio na superfície dos pontos de carbono eram sensíveis ao clorofórmio, mas não ao bromofórmio contaminante quimicamente semelhante, devido à diferença sutil em suas estruturas eletrônicas. Fico constantemente impressionada com a quantidade de materiais biológicos que podem nos ensinar sobre o design de produtos funcionais, como nanossensores baseados em pontos de carbono.”, disse a professora Qin Li.

“O uso de resíduos biológicos para produzir pontos de carbono para sensores de qualidade da água sem empregar solventes nocivos torna a tecnologia sustentável, o que realmente adere aos princípios da química verde”, concluiu a especialista.

Assista ao vídeo de apresentação do estudo (em inglês):

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Griffith (em inglês).

Fonte: Colin Hutchins, Universidade Griffith. Imagem: Pixabay.