14/01/20

Tendo como base um látex, o material tem a mesma aparência de uma peça de ouro 18 quilates.

Ouro verdadeiro feito com plástico

Em 2015, uma equipe do Instituto Federal de Tecnologia (ETH) de Zurique, na Suíça, criou um aerogel de ouro, o ouro mais leve do mundo. Mas o material se mostrou instável, e as muitas aplicações sugeridas então continuaram à espera de um material melhor.

Foi o que Leonie vant Hag e seus colegas conseguiram fazer agora: Eles chamam o material de "ouro de plástico", mas é ouro real mesmo, ou, pelo menos, comparável aos materiais de ouro hoje disponíveis comercialmente.

Quando você compra um artigo de ouro 18 quilates - uma joia, um relógio, alianças etc. - o que você está comprando é um objeto feito com três quartos de ouro e um quarto de cobre, uma liga que apresenta uma densidade de 15 gramas por centímetro cúbico (15 g/cm3).

O que vant Hag fez foi substituir o cobre na liga metálica por fibras de proteína e um látex de polímero, formando uma matriz na qual ele incorporou ouro na forma de nanocristais, finos discos minúsculos. Com isto, o "ouro de plástico" tem uma densidade de apenas 1,7 g/cm3.

Isto significa que os amantes de artigos de ouro poderão em breve comprar suas amadas joias ainda de ouro, só que pesando muito menos - a equipe acredita que este é um argumento valioso para o mercado de relógios de ouro, tipicamente bem pesados.

Figura: O formato dos nanocristais de ouro adicionados à matriz polimérica muda as propriedades do "ouro plástico".

Fonte: Handschin/ScopeM/ETH Zurich

Fabricação do ouro de plástico

Para criar o novo ouro leve, primeiro a equipe adicionou os ingredientes à água e criou uma dispersão. Depois de adicionar sal para transformar a dispersão em gel, a água foi substituída por álcool.

Em seguida, os pesquisadores colocaram o gel de álcool em uma câmara de pressão, onde altas pressões e uma atmosfera supercrítica de CO2 permitiram a miscibilidade do álcool e do gás CO2; quando a pressão foi liberada, tudo se transformou em um aerogel homogêneo. Posteriormente, pode-se aplicar calor para recozer os polímeros plásticos, transformando o material e compactando-o na forma final desejada, preservando a composição de 18 quilates, diz a equipe.

"Este ouro tem as propriedades materiais de um plástico. Quando um pedaço cai sobre uma superfície dura, ele emite um som similar ao do plástico. Mas ele brilha como ouro metálico e pode ser polido e trabalhado da forma desejada," disse o professor Raffaele Mezzenga, coordenador da equipe.

É possível também ajustar a dureza do material alterando a composição do ouro. Os pesquisadores também testaram a substituição do látex na matriz por outros plásticos, como o polipropileno. Como o polipropileno liquefaz a uma temperatura específica, o ouro plástico produzido com ele imita o processo de fusão do ouro, mas a temperaturas muito mais baixas. Além disso, o formato das nanopartículas de ouro pode mudar a cor do material: nanoplaquetas produzem o brilho típico do ouro, enquanto nanopartículas esféricas de ouro conferem ao material um tom violeta.

O professor Mezzenga ressalta que, embora o ouro plástico seja particularmente adequado para a fabricação de relógios e joias, ele também é adequado para catálise química, aplicações eletrônicas ou proteção contra radiação.

Bibliografia:

Artigo: Light Gold: A Colloidal Approach Using Latex Templates

Autores: Leonie vant Hag, Stephan Handschin, Pascal M. Gschwend, Raffaele Mezzenga

Revista: Advanced Functional Materials

DOI: 10.1002/adfm.201908458

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