Em pesquisas conduzidas no MIT, pesquisadores identificaram a f\u00edsica por tr\u00e1s de membranas desbubulantes aerof\u00edlicas, capazes de remover bolhas de sistemas industriais. O estudo mostra como esses materiais podem melhorar bioreatores, produ\u00e7\u00e3o qu\u00edmica e outros processos, reduzindo gargalos causados por bolhas.<\/p>\n
O grupo de Kripa Varanasi, com Bert Vandereydt e Saurabh Nath, descreve a membrana aerof\u00edlica como capaz de evacuar gases rapidamente, superando limita\u00e7\u00f5es de passagem em l\u00edquidos. Os resultados aparecem na revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) nesta semana.<\/p>\n
O artigo apresenta um gr\u00e1fico que permite aos engenheiros inserir viscosidades do g\u00e1s e do l\u00edquido para escolher a membrana ideal, visando remo\u00e7\u00e3o quase imediata de bolhas. Em um bioreator utilizado pela ind\u00fastria farmac\u00eautica, aliment\u00edcia e cosm\u00e9tica, houve um ganho de at\u00e9 mil vezes na velocidade de evacua\u00e7\u00e3o das bolhas.<\/p>\n
A pesquisa tamb\u00e9m investiga limita\u00e7\u00f5es de desempenho. Tr\u00eas regimes foram identificados: necessidade de vencer a viscosa entre g\u00e1s e l\u00edquido, resist\u00eancia viscosa do l\u00edquido e, por fim, resist\u00eancia inercial do l\u00edquido. Esses pontos ajudam a mapear a membrana mais adequada para cada caso.<\/p>\n
Experimentos com membranas de sil\u00edcio porosas, cobertas com nanopart\u00edculas de s\u00edlica hidrof\u00f3bica, ocorreram em instala\u00e7\u00f5es do MIT.nano. As bolhas foram geradas em l\u00edquidos com diferentes viscosidades e observadas sob alta velocidade para entender a intera\u00e7\u00e3o com as membranas.<\/p>\n
Os cientistas destacam que as membranas repelentes \u00e0 \u00e1gua podem aumentar a vaz\u00e3o de v\u00e1rias plataformas avan\u00e7adas cuja opera\u00e7\u00e3o \u00e9 prejudicada por bolhas. Al\u00e9m de biotecnologia, as aplica\u00e7\u00f5es podem incluir qu\u00edmica fina, alimentos e manufatura de cosm\u00e9ticos.<\/p>\n
A equipe planeja desenvolver comercialmente as membranas para uso industrial. A inova\u00e7\u00e3o pode retrofit em sistemas existentes, com o mapa de design acelerando a adapta\u00e7\u00e3o a condi\u00e7\u00f5es espec\u00edficas. O objetivo \u00e9 reduzir gargalos causados por bolhas sem recorrer a aditivos qu\u00edmicos nocivos.<\/p>\n
O estudo foi apoiado parcialmente pelo MIT Lincoln Laboratory e utilizou as instala\u00e7\u00f5es do MIT.nano. As descobertas ampliam a compreens\u00e3o da din\u00e2mica de bolhas e oferecem caminho para melhorias de desempenho em diversos setores.<\/p>\n
Fontes: MIT News, publica\u00e7\u00e3o na PNAS.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"