Poder de aderência dos mexilhões inspira novas conquistas científicas

Mexilhões e cracas na costa inglesa: propriedade de aderência dos primeiros deverá ser aproveitada pela indústria. Foto: Mark Wilson/Wikimedia

Substâncias que permitem aos mexilhões fixar-se em rochas podem ser aproveitadas para gerar calor ou purificar água

 

Vistos por muitos como uma praga por se fixarem em rochas e cascos de barcos, os mexilhões podem estar dando a volta por cima na sua relação com os humanos, graças exatamente às substâncias químicas que lhes dão essa propriedade de aderência. Cientistas chineses e americanos descrevem em um artigo divulgado no periódico “Matter”, e abordado na revista “Cosmos”, diferentes iniciativas de pesquisa inspiradas nessas substâncias, que vão desde a geração de vapor solar até a remoção de metais pesados das águas residuais.

A resistência a ondas fortes e correntes poderosas mostrada pelos mexilhões agarrados a rochas e cascos é explicada por aglomerados de fios finos e surpreendentemente fortes, conhecidos como barba. Esses fios devem seu poder adesivo à diidroxifenilalanina (DOPA), um grupo de aminoácidos que se fixa nas superfícies por meio de uma curiosa ginástica molecular, incluindo ligações de hidrogênio e interações hidrofóbicas e eletrostáticas.

 

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Os cientistas descobriram que a DOPA pode aderir a qualquer tipo de superfície por meio dessas interações, assim como seus produtos químicos dopamina e polidopamina (PDA). A propriedade abriu um leque de possibilidades nos campos da engenharia de superfície de materiais e da ciência ambiental.

Por exemplo, os engenheiros estão desenvolvendo novos métodos para separar o óleo e a água com um agente “supermolhante” que usa a ação adesiva de produtos químicos do mexilhão para remover os líquidos uns dos outros. Pesquisadores acreditam que essa inovação pode ser adequada para produção em larga escala, com potencial para reduzir os danos aos ambientes marinhos após vazamentos de óleo.

 

Remoção de poluentes

A tecnologia de purificação de água também tende a avançar com os mexilhões. Materiais inovadores capazes de remover metais pesados, poluentes orgânicos e patógenos de águas residuais estão sendo desenvolvidos a partir da PDA, que se liga facilmente a esses contaminantes.

Outra linha interessante de pesquisa reside na extraordinária capacidade da PDA de converter luz em calor. A polidopamina pode absorver 99% da energia dos fótons e convertê-la em calor em trilionésimos de segundo, o que poderia ser aproveitado na criação de um evaporador fototérmico flexível e 100% biodegradável para gerar vapor solar com grande eficiência.

Os pesquisadores ainda se esforçam para entender a fundo as propriedades dos produtos químicos inspirados em mexilhões e as complexas interações entre os aminoácidos que influenciam suas propriedades adesivas. Mas estão otimistas: “Olhando para o futuro, a química inspirada em mexilhões tem um potencial empolgante de integração com tecnologias emergentes, como a impressão 3D, para projetar materiais funcionais de alto desempenho, combinando controle sem precedentes sobre as propriedades estruturais e interfaciais”, escrevem.

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