[AUDIODESCRIÇÃO]

Fundo com papéis coloridos.

[LOCUTORA]

Superfície autolimpante.

[AUDIODESCRIÇÃO]

No canto inferior direito, intérprete de Libras.

[LOCUTORA]

Imagine como seria prático e conveniente se as diversas superfícies dos materiais do nosso cotidiano não se sujassem.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Jatos de água são jogados na lateral ensaboada de um carro.

[LOCUTORA]

Ou se as paredes das construções e os vidros das janelas fossem fáceis de limpar? E se a lataria dos automóveis e as roupas que utilizamos no dia a dia fossem capazes de se manter limpas? Muito trabalho e muitos produtos de limpeza poderiam ser poupados.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Um homem limpa uma grande janela de vidro utilizando borrifador e um pano.

[LOCUTORA]

Existe uma planta na natureza que apresenta essa característica. Ela é a Nelumbo nucifera, conhecida popularmente como flor-de-lótus, ou apenas lótus.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Jardim de flores-de-lótus. Elas têm cor rosada e as pétalas são pontiagudas.

[LOCUTORA]

Apesar da exuberante flor que essa planta apresenta, a sua folha também chama muito a atenção, pois ela aparenta estar sempre limpa.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Flores-de-lótus se abrindo. Elas são cercadas por folhas verdes.

[LOCUTORA]

Isso intriga os cientistas que buscam compreender as características e os comportamentos da natureza.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Duas cientistas observam plantas sendo cultivadas em laboratório.

[LOCUTORA]

Por que a folha de lótus aparenta estar sempre limpa?

[AUDIODESCRIÇÃO]

Pergunta citada em tela. Ao fundo, foto de gotas de água sobre uma folha de lótus verde vibrante.

[LOCUTORA]

As folhas de lótus têm uma superfície que repele a água. Devido a essa característica, as gotas de água ficam com um formato esférico e rolam sobre as folhas, levando embora partículas que estejam em sua superfície. Esse processo natural é chamado de "efeito lótus".

[AUDIODESCRIÇÃO]

Gotas de água caem sobre uma folha de lótus. As gotas rolam até o centro da folha.

[LOCUTORA]

Esse fenômeno ocorre porque estruturas similares a pelos de dimensões nanométricas na folha de lótus criam uma superfície irregular que dificulta a adesão da água. Além disso, a composição da folha, que é formada por ceras, repele a água, fazendo as gotas deslizarem e levarem as impurezas.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Foto microscópica da estrutura da superfície da folha. A estrutura é formada por vários cones.

[LOCUTORA]

As ceras são hidrocarbonetos, ou seja, substâncias que apresentam longas cadeias carbônicas compostas majoritariamente de átomos de carbono e hidrogênio. Elas são apolares, enquanto as moléculas de água são polares.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Na tela, duas longas cadeias estruturais carbônicas da cera da folha de lótus.

[LOCUTORA]

As moléculas de água são polares devido à grande diferença de eletronegatividade entre os átomos de oxigênio e hidrogênio, além da presença de cargas parciais que não se anulam.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Representação geométrica de três moléculas de água, que são polares.

[LOCUTORA]

Enquanto isso, nas moléculas de hidrocarbonetos, a diferença de eletronegatividade entre os átomos de carbono e hidrogênio é menor e não há uma direção preferencial para as cargas parciais, tornando a molécula apolar.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Representação geométrica de um hidrocarboneto apolar.

[LOCUTORA]

A planta lótus é uma das poucas que são consideradas super-hidrofóbicas. Isso significa que, quando uma gota de água toca na folha, o líquido se acumula em uma esfera quase perfeita e pode facilmente rolar para fora da folha.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Em câmera lenta, gotas de água caem sobre uma folha de lótus.

[LOCUTORA]

O ângulo formado entre uma gota de água e uma superfície é utilizado para classificar as superfícies no chamado diagrama da gota, em que observamos o efeito hidrofílico ou o efeito hidrofóbico.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Foto de uma gota de água centralizada em uma folha verde. A gota apresenta reflexos de luz.

[LOCUTORA]

Ou seja: ou as superfícies repelem ou atraem a água. Desse modo, as superfícies podem ser classificadas em super-hidrofílicas, hidrofílicas, hidrofóbicas ou super-hidrofóbicas.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Na tela, as classificações das superfícies.

[LOCUTORA]

Em superfícies hidrofílicas, o ângulo de contato é menor que noventa graus. A água tende a se espalhar sobre a superfície, formando uma fina película.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Esquema de uma gota em contato com uma superfície. O ângulo formado entre elas é menor do que noventa graus.

[LOCUTORA]

Quando o ângulo de contato é menor que dez graus, a superfície é considerada super-hidrofílica.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Exemplo de superfície super-hidrofílica, com angulação de zero grau.

[LOCUTORA]

Já as superfícies hidrofóbicas têm o ângulo de contato maior, superior a noventa graus. A gota de água tende a se agrupar no formato de uma esfera.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Esquema de uma gota em contato com uma superfície. O ângulo formado por elas é maior do que noventa graus.

[LOCUTORA]

São consideradas superfícies super-hidrofóbicas quando o ângulo de contato é superior a cento e cinquenta graus.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Exemplo de superfície super-hidrofóbica com uma gota em contato com ela. O ângulo é maior que cento e cinquenta graus.

[LOCUTORA]

Inspirados nessas características das plantas de lótus e outros organismos, cientistas pesquisam e desenvolvem materiais cada vez mais hidrofóbicos, resistentes e versáteis.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Uma cientista analisa uma imagem em um microscópio digital.

[LOCUTORA]

Os pesquisadores aprimoram materiais como tintas, vidros, tecidos e muitos outros, reduzindo a necessidade de manutenção e limpeza.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Um tecido impermeável repele gotículas de água.

[LOCUTORA]

Na indústria aeronáutica, essas superfícies são essenciais para prevenir o acúmulo de gelo nas asas e na fuselagem, garantindo a segurança e o desempenho dos aviões.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Pessoa preparando a fuselagem de um avião.

[LOCUTORA]

A tecnologia baseada no efeito lótus também oferece uma solução inovadora para o problema da sujeira em fachadas de edifícios.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Foto de gotículas de água sobre um pedaço de concreto revestido por tinta hidrofóbica.

[LOCUTORA]

Ao criar um revestimento que repele água, elimina-se a necessidade de produtos químicos agressivos e é reduzida a frequência de repintura, o que torna a manutenção dos edifícios mais sustentável e diminui a necessidade de um serviço de limpeza perigoso.

[AUDIODESCRIÇÃO]

Sobre o berço de um guindaste, homens trabalham na limpeza da fachada de um edifício.

[LOCUTORA]

Incrível como a ciência das superfícies autolimpantes nos mostra como a natureza inspira, transforma nossas vidas e é capaz de promover um desenvolvimento sustentável. Até a próxima!

[AUDIODESCRIÇÃO]

Algumas flores-de-lótus na superfície de um rio. Num fundo com formas coloridas, créditos.

[CRÉDITOS]

Locução: Mariana Chinchilla

Efeitos sonoros: Envato Elements

Libras: Visual Libras

Audiodescrição:

Roteiro: Camila Vidigal

Locução: Erick Lopes de Almeida

Consultoria: Anderson Martins

Fonte de pesquisa: BHUSHAN, Bharat. Lições da natureza: superfícies superhidróbicas/fílicas bioinspiradas, mecanicamente duráveis e autocurantes. ASME. Disponível em: https://s.livro.pro/p7og5t. Acesso em: 16 set. 2024.

Imagens:

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