Já pensou em utilizar uma máscara de proteção contra vírus, bactérias, fungos e partículas nocivas à saúde humana? E se esta máscara tiver uma camada ultra fina, leve, flexível, durável, transparente e design discreto, bem diferente das máscaras de proteção existentes contra o contágio do coronavírus? Sim, isso é possível por meio da utilização do material apelidado por muitos cientistas de “material do futuro” – O Grafeno.
A utilização de máscaras de proteção como medida de controle da propagação do coronavírus entre humanos se tornou cada vez mais comum no dia-a-dia das pessoas. Essa prática passou a ser uma medida obrigatória na prevenção da doença em diversos municípios do Brasil. Com isso, a população busca se adaptar a essa nova rotina, que impõe o uso de proteção antes destinada especialmente a trabalhadores e profissionais de saúde. As máscaras mais conhecidas são as chamadas máscaras cirúrgicas, que possuem as devidas certificações e regulamentações emitidas por órgãos de controle e fiscalização.
Entretanto, há uma enorme quantidade de pessoas utilizando máscaras confeccionadas de maneira “artesanal”, feitas com diversos tipos de tecidos e design. Não se sabe ao certo a real eficácia da utilização desses tipos de máscaras, porém, na falta daquelas devidamente testadas e aprovadas por órgão de controle, essa opção temporariamente é positiva, até que essas máscaras regulamentadas sejam disponibilizadas – principalmente às pessoas de baixa renda e àquelas que se encontram no grupo de maior risco (idosos e pessoas com doenças crônicas pré-existentes).
Todavia, existem diversos estudos que mostram que, mesmo as máscaras profissionais, como as cirúrgicas e as filtrantes (N95), têm sua eficácia e durabilidade como barreira microbiana limitada para o uso no dia-a-dia. Estudos e profissionais da saúde recomendam um tempo limitado de vida útil dessas máscaras descartáveis, que varia de 1 a 12 horas de uso. Segundo eles, quanto maior o tempo de uso, menor tende a ser sua eficácia.
Outro aspecto menos importante, porém relevante, é o incômodo que as máscaras causam, seja simplesmente pelo impacto visual, como também pelo desconforto em falar, respirar e realizar tarefas simples do cotidiano.
Diante desse contexto, universidades, centros de pesquisas e desenvolvimento e empresas como a Ambipar Group – empresa nacional líder no mercado mundial em atendimento às emergências químicas e virais, têm buscado alternativas que tragam maior segurança e conforto, para que as pessoas convivam com esse equipamento de segurança que norteará as suas vidas daqui para frente. Uma dessas pesquisas é a criação de novas máscaras a partir do óxido de grafeno.
O Diretor de Pesquisa e Desenvolvimento do Grupo Ambipar – Gabriel Estevam Domingos explica que o grafeno é um nanomaterial oriundo do grafite com tamanho da partícula nano equivalente a 0,1 nm (0,000000001 na escala de tamanho nanométrica),consistindo em uma estrutura hexagonal, ou seja, com seis moléculas de carbono ligados em uma estrutura bidimensional (2D) em uma única camada.
Esse nanomaterial, que vem sendo largamente estudado na última década, é mais duro que o diamante e cerca de 100 vezes mais forte que o aço, além de possuir leveza única. A descoberta do grafeno rendeu em 2010 o Prêmio Nobel de Física para os Cientistas Andre Geim e Konstantin Novoselov. Em 2004 eles compartilharam ao mundo uma brilhante pesquisa inovadora sobre as propriedades do grafeno.
A imagem abaixo ilustra a estrutura básica do grafeno.
Figura 1. Estrutura hexagonal (colmeia) do grafeno em 2D.
Diante de sua estrutura excepcional, por meio de tratamentos químicos e térmicos já conhecidos pela literatura científica, é possível produzir o óxido de grafeno. Este, por sua vez, possui compatibilidade estrutural a de polímeros, ou seja, macromolécula formada pela união de substâncias simples, chamadas monômeros.
O Brasil é um país privilegiado. Está entre os principais produtores mundiais, pois possui as maiores reservas do mundo de grafeno.
Considerado o nano material do futuro, o grafeno vem sendo largamente pesquisado na última década e por suas propriedades mecânicas, térmicas, elétricas e ópticas, pode ser utilizado em sistemas que abrangem desde dispositivos eletrônicos, aditivos para tintas, cerâmicas, plásticos, tecidos, células de energia solar, baterias, super condutores, metais, próteses médicas, membranas filtrantes de água, telas de cristais líquidos (LCD), até no emprego em peças de revestimento para o uso aero espacial.
Essas características físicas do grafeno aplicado em novos designs de máscaras, poderá trazer requisitos de segurança, praticidade utilitária, eficiência e versatilidade inigualáveis àquelas atualmente utilizadas, apresentando diversas vantagens, conforme listado abaixo:
– As membranas de grafeno permitem uma estrutura ultra fina que prende as moléculas de vírus, bactérias, fungos, poluentes atmosféricos e em especial o vírus COVID – 19, que possui tamanho de 120 nm
– Permeável ao ar.
– Resistente
– Durável;
– Maleável e elástico;
– Transparente;
– Baixo custo. Com apenas 1 grama de óxido de grafeno poderia se produzir dezenas de milhares de máscaras.
– Design moderno com baixo impacto visual, onde os filtros recobrem apenas os lábios e as narinas;
– Previne a formação de microrganismos e ainda eliminam bactérias, germes vírus e fungos (revestimento sanitizante).
– Realiza também a filtragem do monóxido (CO) e dióxido de carbono (CO2), gases de efeito estufa gerados principalmente pela queima de combustíveis fósseis
As imagens abaixo mostram exemplos da máscara proposta. As figuras 2, 3,4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 mostram os exemplos das ideias de design de máscaras de grafeno, bem como imagens do grafite e estrutura do grafeno no laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento da Ambipar Group.
Figura 2. Produção de placas de grafite para produção de grafeno. Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento Ambipar Group.
Figura 3. Grafite em pó (à esquerda) e estrutura do grafeno (à direita) de grafeno. Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento Ambipar Group.
Figura 4. Equipamentos utilizados na preparação do grafite. Laboratório de Pesquisa e Desenvolvimento Ambipar Group
Figura 5. Design futurista da de uma de uma das opções de máscaras de grafeno (filtros encaixados nas narinas e inoculo labiais).
Figura 6. Design futurista da de uma de uma das opções de máscaras de grafeno colocado em boneco 3D sob uma visão frontal (filtros encaixados nas narinas e inoculo labiais).Fonte: própria.
Figura 7. Design futurista da de uma de uma das opções de máscaras de grafeno colocado em boneco 3D sob visão lateral aproximada (filtros encaixados nas narinas e inoculo labiais).Fonte: própria.
Figura 8. Design futurista de uma outra opção de máscara de grafeno maior com alça de encaixe no pescoço.
Figura 9. Design futurista de uma outra opção de máscara de grafeno maior com alça de encaixe no pescoço no boneco 3D – visão isométrica.
Figura 10. Design futurista de uma outra opção de máscara de grafeno maior com alça de encaixe no pescoço no boneco 3D –visão lateral.
Gabriel Estevam Domingos