Os nanotubos de carbono são minúsculos. Eles podem ser cem mil vezes menores que a largura de um fio de cabelo humano. Mas eles têm um enorme potencial.

Os produtos fabricados com nanotubos de carbono incluem vergalhões para concreto, artigos esportivos, turbinas eólicas e baterias de lítio, entre outros.

Os usos potenciais de nanotubos de carbono poderiam se estender a diversos campos, como agricultura, biomedicina e ciências espaciais.

Mas à medida que utilizamos mais nanotubos de carbono para fabricar coisas, também aumentamos as hipóteses de estes nanotubos entrarem em diferentes ambientes e ecossistemas.

“Isso torna importante compreender como os nanotubos de carbono se comportam nestes ambientes”, diz Yu Yang, membro da Soil Science Society of America.

Num novo estudo, Yang e seus colegas descrevem uma maneira de medir os níveis de um tipo específico de nanotubo de carbono em tecidos vegetais. Sua pesquisa foi publicada recentemente em Revista de Qualidade Ambiental.

Os nanotubos de carbono podem chegar aos campos agrícolas e aos produtos alimentares. Lá, eles podem representar uma ameaça à saúde humana e ambiental.

“Saber como medir os nanotubos de carbono no meio ambiente é crucial para compreender o seu destino e efeitos ambientais”, diz Yang.

Para imitar os nanotubos do meio ambiente, Yang e colegas cultivaram alface hidropônica na presença de nanotubos de carbono. Em seguida, analisaram as folhas de alface em busca de vestígios de nanotubos de carbono.

Yang descobriu que este método poderia detectar pequenas quantidades de nanotubos de carbono nas folhas, caules e raízes das plantas de alface.

“Desenvolvemos um método para resolver a questão desafiadora da quantificação de nanomateriais de carbono no meio ambiente”, diz Yang. “Essas descobertas podem ajudar a orientar a aplicação sustentável de nanotubos de carbono em ambientes naturais.”

O desafio na medição dos nanotubos de carbono no meio ambiente é que eles são feitos de carbono. Todos os seres vivos na Terra – incluindo humanos e plantas – têm o carbono como elemento fundamental.

A tarefa que Yang e seus colegas enfrentaram foi distinguir entre o carbono no material vivo e o carbono nos nanotubos de carbono.

Uma única camada de átomos de carbono dispostos em um padrão de favo de mel é chamada de grafeno. Um nanotubo de carbono é uma folha de grafeno enrolada em um pequeno cilindro.

Os nanotubos de carbono feitos de uma única folha de grafeno são chamados de nanotubos de parede única. A colocação de vários tubos dentro de outros produz nanotubos de carbono com paredes múltiplas.

Os cientistas podem adicionar diferentes moléculas aos nanotubos de carbono. A adição dessas moléculas pode alterar suas características. Eles podem dissolver-se mais facilmente em solventes, por exemplo.

“Nanotubos de carbono com moléculas adicionadas poderiam ser usados ​​na fabricação de nanocompósitos, biomedicina e sondas químicas ou biológicas”, diz Yang.

Em pesquisas anteriores, o grupo de Yang quantificou nanotubos de carbono com paredes múltiplas em plantas. Mas ninguém havia medido se esse tipo de nanotubo de carbono com uma molécula específica adicionada chega às plantas.

Os pesquisadores usaram uma técnica chamada análise térmica programada. Nesta abordagem, os materiais são aquecidos de forma controlada em diferentes ambientes – digamos mais ou menos oxigênio, por exemplo.

A forma como diferentes materiais reagem ao aquecimento em diferentes ambientes pode fornecer grandes pistas sobre esses materiais.

Yang e colegas descobriram que poderiam usar análise térmica programada para detectar o carbono nos nanotubos. Usando esses dados, eles também puderam distinguir o carbono nos nanotubos de carbono do carbono nas plantas.

Este é o primeiro estudo a medir níveis desse tipo de nanotubo de carbono em plantas por meio de análise térmica. “Isso é crucial para compreender o destino dos nanotubos de carbono no meio ambiente e estimar a exposição humana potencial”, diz Yang.

Yang está agora trabalhando na detecção de quantidades ainda menores de nanotubos de carbono no meio ambiente.

“Também queremos tentar medir nanotubos de carbono com diferentes moléculas adicionadas”, diz Yang. Ele também planeja expandir os materiais de teste para além das plantas de alface. “Queremos testar essa abordagem em diferentes ambientes.”

Em última análise, o objetivo é avançar na aplicação de nanotubos de carbono. “Ser capaz de medir com precisão os nanotubos de carbono no meio ambiente pode promover seu uso sustentável”, diz Yang.

# # #

Yu Yang é pesquisador da Universidade de Nevada-Reno. Este trabalho foi apoiado pela National Science Foundation.

Fonte: https://bioengineer.org/measuring-carbon-nanotubes-taken-up-by-plants/