Pesquisadores de Uberlândia criam janelas inteligentes

Pamela Gouveia | 13 de outubro de 2016

Imagine um vidro capaz de utilizar a energia do sol para sua autolimpeza, eliminando boa parte dos poluentes e das sujeiras apenas com a ação da chuva e da radiação solar. São as chamadas janelas inteligentes, que em breve podem estar presentes em prédios e carros, diminuindo custos de manutenção. E essa é apenas uma das aplicações para uma tecnologia que pesquisadores da Universidade Federal de Uberlândia (UFU) estão desenvolvendo.

A proposta é centrada no desenvolvimento de filmes finos, quase imperceptíveis a olho nu, que quando aplicados em uma superfície podem torná-la autolimpante.

Como funciona? Vamos imaginar que derramamos gotas de água em um vidro – uma superfície que naturalmente não interage muito bem com a água. As gotas não se espalham, ficam amontoadas em formato de bolhas, concentrando toda a sujeira ali e gerando aquelas manchas típicas. O que os filmes superfinos das janelas inteligentes conseguem fazer é transformar essa superfície do vidro em superhidrofílicas, ou seja, elas passam a ter uma atração enorme pela água, que acaba por se espalhar totalmente sobre ela, sumindo completamente, sem bolhas, sem manchas, nem embassamento.

divulgaçãoExemplo da ação do filme na superfície

Exemplo da ação do filme na superfície

Já a gordura – e aqui você imagina, por exemplo, o vidro do forno do seu fogão – toda vez que a gordura aparecer, a superfície não vai se sentir atraída por ela e vai evitar que os óleos fiquem impregnados no vidro, tornando-o autolimpante.

“É um nicho do mercado que aqui no Brasil ainda é pouco explorado, ao contrário do Japão e da Alemanha, onde o conceito de purificação interna de ambientes já está um pouco mais difundido”, explica Antonio Otavio Patrocinio, coordenador do projeto. “Os nossos filmes podem ajudar, por exemplo, em áreas onde há odores voláteis, que causam mal cheiro ou que facilitam a proliferação de bactérias, como áreas de fumantes e banheiros públicos, por exemplo”.

Os filmes desenvolvidos pelos pesquisadores não provocam nenhuma mudança visual, mas toda vez que a luz solar ou até mesmo a luz de lâmpadas florescentes entra em contato com eles, os materiais voláteis e orgânicos na sua superfície são degradados e convertidos basicamente em CO2 (dióxido de carbono) e água.

“As janelas inteligentes podem atuar na descontaminação da atmosfera de um determinado ambiente, usando apenas a luz solar, sem nenhum gasto de energia artificial”, explica Antonio. “Mais do que isso, esses vidros são capazes de decompor gases tóxicos ou odores presentes na atmosfera pela ação da radiação ultravioleta”.

Os filmes desenvolvidos pelos pesquisadores de UFU são constituídos por nanopartículas de óxidos metálicos e são depositados por simples imersões alternadas, sem necessidade de equipamentos especiais, um processo conhecido como automontagem (ou layer-by-layer). Diferentes materiais podem ser empregados e a composição do filme pode ser variada.

Como a tecnologia é nova no Brasil, o grupo já deu entrada em um processo de patente, mas há uma proposta comercial semelhante no mercado britânico de vidros para fins arquitetônicos. Esse concorrente comercial é da empresa Pilkington, batizado de Pilkington Active Glass. Trata-se de um revestimento fino de dióxido de titânio (TiO2) impregnado na superfície do vidro.

“Nós avaliamos os filmes que preparamos frente a esse produto já comercial, e os resultados foram ótimos. Nossos filmes se mostraram de duas a três vezes mais eficientes do que o produto da Pilkington”, explica Antonio. O pesquisador ressalta outro diferencial da tecnologia brasileira: quanto mais poluentes estiverem presentes e maior a concentração deles, mais eficiente é a ação do filme.

Pesquisa

O projeto intituladoInvestigação fotoeletroquímica de filmes finos de óxidos semicondutores aplicados a células solares de terceira geração”, é realizado no Laboratorio de Fotoquimica e Ciência dos Materiais (LAFOT-CM), desde 2011, e os primeiros testes e resultados com a aplicação das janelas inteligentes surgiram em 2014.

Atualmente o grupo está realizando novos experimentos para aumentar a eficiência dos filmes. Novas aplicações para o aproveitamento da energia solar também são focos da pesquisa. “Acredito que esses novos materiais e dispositivos podem contribuir para uma maior inserção da energia solar na sociedade, aumentar a qualidade de vida e garantir um futuro sustentável”, conclui Antônio Patrocínio.

A iniciativa tem o apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG). Além de Antonio Patrocinio, integram o projeto o professor do Instituto de Química da UFU Antonio Eduardo da Hora Machado, o doutorando em Química Leonardo Ferreira de Paula e a mestranda em Química Bárbara Nascimento Nunes. Participam também os alunos de graduação Lucas Leão Nascimento e Verônica Prado Lacerda.

 

 



Deixe uma resposta