Os antioxidantes dissipam a eletricidade estática

Natureza (2013) Citar este artigo

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O revestimento barato ajuda a dissipar a carga elétrica dos plásticos e da borracha.

Pode ser chamado de achado de choque. O revestimento de materiais plásticos ou de borracha com antioxidantes, como a vitamina E, impede que a carga estática se acumule na superfície do polímero, relatam os químicos hoje1. A descoberta pode ser uma solução barata para problemas como poeira grudada no plástico, choques elétricos estáticos ou faíscas que danificam circuitos de televisão e fritam placas-mãe de computadores.

As crianças podem se divertir com a eletricidade estática - quando esfregam balões no cabelo, a borracha e o cabelo grudam devido à atração entre as partículas carregadas transferidas. Mas a carga estática que se acumula em componentes industriais, como filtros de combustível de plástico em carros ou dentro de peças de semicondutores, pode levar a faíscas elétricas potencialmente perigosas e acúmulo de poeira.

O quebra-cabeça da eletricidade estática, explica Bartosz Grzybowski, físico-químico da Northwestern University em Evanston, Illinois, é que, embora as partículas carregadas devam se repelir quando pousam em uma superfície isolante, espalhando-se uniformemente por um material e vazando de volta para o ar, eles realmente formam aglomerados estáveis ​​e duradouros. Isso leva ao acúmulo de grandes quantidades de carga estática fortemente confinada, o suficiente para descarregar abruptamente quando um caminho condutor se torna disponível: por exemplo, disparar através de um corpo humano até uma grade de metal ou disparar no ar como um raio em miniatura.

tratamento com vitaminas

A equipe de Grzybowski relata na Science que resolveu o mistério. Os pesquisadores examinaram ao microscópio os padrões de carga elétrica e magnética criados quando partículas carregadas pousam em superfícies poliméricas. Eles descobriram que as partículas carregadas são estabilizadas por radicais – moléculas reativas com elétrons sobressalentes e não ligados que se formam quando as ligações químicas são quebradas em uma superfície. Os radicais compartilham parte da carga da carga elétrica; sem eles, as partículas carregadas não seriam capazes de se agrupar com tanta força. A resposta, diz a equipe, é aplicar revestimentos de superfície que reajam quimicamente com os radicais, removendo-os. Esses revestimentos podem incluir vitamina E, entre outros antioxidantes baratos e não tóxicos. Alguns desses produtos químicos já são adicionados às misturas de que são feitos os polímeros, a fim de eliminar os radicais formados quando a luz ultravioleta danifica o plástico - mas não foram usados ​​como revestimentos antiestáticos.

Os pesquisadores provaram seu caso usando soluções de removedores de radicais para revestir polímeros comuns, como grânulos de poliestireno. Com certeza, depois de serem sacudidas para ganhar carga estática, as esferas revestidas perdem sua eletricidade estática em minutos. Os cientistas também usaram seu revestimento antiestático para proteger um componente do transistor, mostrando que ele permaneceu intacto quando partículas carregadas foram disparadas de uma arma de íons. "Na verdade, é incrível que a resposta seja tão simples", diz Grzybowski.

Outros pesquisadores contatados pela Nature acharam o trabalho empolgante. O verdadeiro avanço é a percepção das causas profundas da eletricidade estática, diz Michael Dickey, que pesquisa nanoeletrônica na North Carolina State University em Raleigh. "É muito inteligente na simplicidade de abordar um problema antigo", acrescenta.

Lidar com os efeitos da eletricidade estática é "um grande problema na indústria", diz Fred Roska, pesquisador da 3M em Saint Paul, Minnesota. Ele acrescenta que simplesmente encontrar maneiras de fornecer partículas carregadas que neutralizem a carga estática acumulada em polímeros durante a fabricação de semicondutores, por exemplo, é um mercado de bilhões de dólares. As empresas industriais também lidam com a eletricidade estática modificando os materiais que usam: cobrindo os polímeros com água ou revestimentos de gel através dos quais a carga pode se dissipar, ou inserindo tiras condutoras de metal ou nanotubo de carbono em uma mistura de polímero para fornecer um caminho para a carga estática. desvanecer.