Microesferas com fluorescência adaptável: do visível ao infravermelho próximo com materiais de plantas

São PauloCientistas do National Institute for Materials Science (NIMS) desenvolveram novas micropartículas que podem mudar de cor. Essas partículas, feitas de ácido cítrico e poliaminoácidos, brilham em uma faixa de cores que vai da luz visível ao infravermelho próximo. Esse avanço é crucial por diversos motivos.

Aqui estão as principais características dessas microesferas:

• Ecologicamente correto
• Fabricado com materiais de origem vegetal
• Emite várias cores dependendo da luz e do tamanho das partículas
• Útil para medidas contra falsificação e rastreamento biológico
• Síntese de baixo custo e eficiente em termos de energia

Estas novas contas são feitas de materiais vegetais comuns, ao contrário dos dispositivos luminosos tradicionais que utilizam metais nocivos ao meio ambiente. Esses dispositivos antigos frequentemente empregam elementos raros e caros, difíceis de obter. Isso torna as novas contas uma escolha mais ecológica.

Cientistas do Grupo de Nano-Fotônica no Centro de Pesquisa para Nanoarquitetônica de Materiais (MANA) criaram miçangas coloridas. Eles produziram essas miçangas aquecendo ácido cítrico e poliácidos aminados. As miçangas podem brilhar em diversas cores, como vermelho, azul, amarelo e infravermelho próximo, devido a pequenas estruturas internas semelhantes à fuligem ou grafite.

Uma única conta pode emitir diferentes cores de luz devido à forma como a luz é capturada em seu interior. A cor da luz muda com base no formato e no tamanho da conta. Essas cores variadas tornam as contas úteis para tintas anti-falsificação, tintas que mudam de cor e sondas fluorescentes para identificar e rastrear contas em sistemas biológicos.

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A equipe contou com a participação de Tadaaki Nagao, líder do Grupo de Nanoengenharia Fotônica do MANA, e o pesquisador pós-doutorado Barun Kumar Barman. Também integraram o grupo os pesquisadores Hiroyuki Yamada e Keisuke Watanabe. O financiamento da pesquisa foi obtido através de uma bolsa da Sociedade Japonesa para a Promoção da Ciência (JSPS).

Acredito que essas microesferas são extremamente importantes. Elas equilibram ser boas para o meio ambiente e serem uma tecnologia avançada. Como podem mudar a forma como brilham, podem ser usadas em várias áreas como segurança e saúde. Essa versatilidade pode torná-las comuns na tecnologia futura.

Métodos de síntese econômicos e eficientes em energia são fundamentais. Eles oferecem uma alternativa prática e acessível em comparação com os materiais luminescentes atuais. Vale destacar que a equipe utilizou substâncias comuns como ácido cítrico e poliaminoácidos, frequentemente encontrados em aditivos alimentares e refrigerantes, para desenvolver essa nova tecnologia.

A pesquisa foi publicada em 13 de junho de 2024 na revista Advanced Science. Acredito que em breve veremos mais aplicações para essas microesferas. A habilidade de controlar a luz com base no tamanho e formato das esferas oferece muitas novas oportunidades. Além disso, a natureza sustentável delas está alinhada com o movimento global em direção à sustentabilidade.