Material poroso tem área de um campo de futebol em um décimo de grama

Redação do Site Inovação Tecnológica - 05/10/2005

Quando estudam as reações entre moléculas, os químicos partem sempre da situação-modelo, estudando o que acontece quando duas moléculas individuais se encontram. Mas, quando se trata de fazer uma determinada reação em ambiente industrial, as coisas não são assim tão simples. Antes de mais nada, é necessário fazer com que as moléculas se encontrem. Só assim elas poderão reagir entre si e gerar os produtos esperados.

É por isto que os químicos se interessam tanto por materiais porosos. Quanto mais poros um material tiver, maior será a área desse material que estará exposta, tornando mais fácil colocar outros compostos em contato com ele, otimizando a reação química. Quanto mais moléculas dos compostos reagirem, maior será a eficiência da reação e menos sub-produtos serão gerados.

A zeólita é um dos mais porosos materiais conhecidos. Mas agora os cientistas estão tentando construir estruturas porosas de qualquer material, o que representará um grande avanço para a indústria química em geral.

Foi justamente o que conseguiram fazer cientistas da Universidade de Versailles, na França. Eles sintetizaram um novo material à base de cromo, batizado de MIL-101 (MIL: Matériaux de l'Institut Lavoisier), que tem poros tão minúsculos que, em apenas um décimo de grama do material, pode-se contar com uma área maior do que um campo de futebol.

O novo material cristalino é um representante de uma classe de compostos conhecida como MOF ("Metal Organic Framework"), com aplicações em uma infinidade de campos de pesquisa e industriais, incluindo separação química, catálise heterogênea e armazenamento de gases. O novo MIL-101 tem 5.900 m²/g^-1.

Dependendo de sua estrutura e do tamanho de seus poros, esses materiais permitem apenas a passagem de moléculas com formatos específicos, uma propriedade chamada de seletividade de formato. O ambiente no interior dos poros também pode ser muito diferente daquele encontrado fora deles, viabilizando reações químicas que não ocorreriam no material bruto.

Outra utilidade desses materiais porosos é a construção de moldes para a geração de nanomateriais monodispersos e precisamente calibrados. Nesse caso, quanto maiores os poros, maior a quantidade de reactantes que podem ser manipulados ou armazenados.

Materiais porosos com buracos e túneis grandes, regulares e acessíveis têm apresentado uma demanda crescente para aplicações como separação química, purificação, catálise, sensores moleculares, eletrônica e armazenamento de gases.

O novo material foi descrito em um artigo publicado na revista Science, de autoria de G. Férey, C. Mellot-Draznieks, C. Serre, F. Millange, J. Dutour, S. Surblé e I. Margiolaki.