Cientistas criam cristal que pode permitir que se respire debaixo d'água

Imagine poder mergulhar sem equipamento como máscaras e cilindros de oxigênio? Pois essa realidade pode estar próxima, de acordo com a descoberta de pesquisadores da Universidade do Sul da Dinamarca, que sintetizaram materiais cristalinos que podem deter e armazenar oxigênio em alta concentração.

Os pesquisadores Christine e Jonas Sundberg, do Departamento de Física, Química e Farmácia da Universidade do Sul da Dinamarca, sintetizaram o tal material que, segundo eles, absorveu o oxigênio do ar em torno deles durante os testes em laboratório.

De acordo com as informações divulgadas na página da universidade, o novo material é cristalino e, usando a difração de raios X, eles foram capazes de estudar o arranjo dos átomos dentro do cristal quando ele se encheu com o elemento e quando ele o liberou.

Segundo os pesquisadores, o fato de que uma substância possa reagir com o oxigênio não é surpreendente. Afinal, muitas substâncias fazem isso e o resultado nem sempre é desejável. Por exemplo, alguns alimentos podem se estragar facilmente quando expostos a ele. Por outro lado, o gosto do vinho e aroma é sutilmente alterado quando “respira”.

Alta capacidade

Imagem do cristal

"Um aspecto importante deste novo material é que ele não reage irreversivelmente com o oxigênio. Mesmo que ela o absorva num processo chamado quimissorção seletiva. O material é tanto um sensor quanto um recipiente para o oxigênio. Nós podemos utilizá-lo para absorver, armazenar e transportar como uma hemoglobina artificial sólida", diz Christine McKenzie.  

Para você ter uma ideia da capacidade desse cristal, um balde cheio (10 litros) do material é suficiente para sugar todo o oxigênio em uma sala. Incrível, não é mesmo? Os pesquisadores disseram que também é interessante o fato de que o material é capaz de absorver e liberar oxigênio muitas vezes sem perder a capacidade.

Uma vez que o oxigênio é absorvido, você pode mantê-lo armazenado no material até que decida liberá-lo. Mas como fazer isso? O elemento pode ser liberado pelo aquecimento suave do material ou submetendo-o a baixas pressões de oxigênio.

O componente chave do novo material é o elemento de cobalto, que é ligado numa molécula orgânica especialmente concebida. “O cobalto dá ao novo material precisamente a estrutura molecular e eletrônica que lhe permite absorver o oxigênio do seu entorno. Este mecanismo é bem conhecido de todas as criaturas que respiram na Terra", explica Christine McKenzie.

Variações e usos

Dependendo do teor de oxigênio atmosférico, temperatura, pressão, pode levar segundos, minutos, horas ou dias para a substância absorver o oxigênio do seu entorno. Além disso, diferentes versões da substância podem absorver em velocidades diferentes.

Com esta complexidade, torna-se possível produzir dispositivos que liberem e/ou absorvam oxigênio em circunstâncias diferentes. Por exemplo, como citamos acima, em uma máscara de mergulho contendo camadas destes materiais na sequência correta, será possível fornecer ativamente oxigênio a uma pessoa diretamente do ar ou da água, sem a ajuda de bombas ou equipamento de alta pressão.

"Isso pode ser útil para pacientes pulmonares que hoje necessitam levar tanques de oxigênio pesados com eles. Mas também os mergulhadores podem um dia ser capazes de deixar os tanques de oxigênio de lado com o uso desse material”, afirma Christine.