Ultrasom gera catalisadores na forma de nanoesferas e nanocristais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/03/2005

Utilizando ultrasom de alta intensidade, pesquisadores da Universidade de Illinois conseguiram criar os primeiros nanocristais ocos já produzidos. Eles fabricaram também esferas ocas utilizando a nova técnica.

As nanoesferas poderão ser utilizadas na microeletrônica, na aplicação de medicamentos e como catalisadores para a produção de combustíveis menos agressivos ao meio-ambiente.

"Nós utilizamos ultrasom de alta intensidade para gerar nanopartículas de disulfeto de molibdênio e óxido de molibdênio, que se ligam à superfície de minúsculas esferas de sílica, muito menores do que os glóbulos vermelhos do sangue," conta Ken Suslick. "Após aquecer as esferas para produzir coberturas uniformes, nós utilizamos ácido hidrofluorídrico para retirar a sílica, deixando as conchas ocas feitas com o material desejado."

Nesse estágio as nanoesferas já podem ser utilizadas para remover compostos de enxofre da gasolina e de outros combustíveis fósseis.

Mas um processamento adicional sobre elas resulta na formação de nanocristais ocos que lembram cubos truncados. Ao aquecer uma segunda vez as esferas ocas de óxido de molibdênio - um processo conhecido como têmpera -, elas se transformam em cristais únicos, com o formato externo de uma caixa e com um miolo esférico oco.

O processo de fabricação dos nanocristais e nanoesferas é chamado de sonoquímico - uma mistura de cavitação acústica e processos químicos. A cavitação acústica é a formação, crescimento e implosão de pequenas bolhas de gás no interior de um líquido por meio de ondas sonoras.

A implosão dessas pequenas bolhas gera um calor local intenso, formando um ponto de calor no meio do líquido frio que atinge 5.000o C, a uma pressão de 1.000 atmosferas e com duração de um bilionésimo de segundo. Apenas para comparação, esses valores correspondem à temperatura da superfície do Sol, à pressão do fundo do oceano e ao tempo de vida de um relâmpago.

O ultrasom consiste em ondas sonoras com uma freqüência acima de 18.000 ciclos por segundo, muito acima da capacidade do ouvido do ser humano.

O artigo, assinado por Suslick e pelo seu colega Arul Dhas, deverá ser publicado no periódico Journal of the American Chemical Society.

Mais tópicos