Água contendo nanobolhas suspensas é utilizada em muitas aplicações biológicas e médicas. Por exemplo, nanobolhas aumentam a eficiência da entrega de drogas e genes. Água contendo nanobolhas de oxigênio é usada no tratamento de águas residuais, para promover o crescimento de plantas e animais e como cura para doenças causadas por bactérias anaeróbias. A vida útil observada de nanobolhas suspensas é de várias semanas.
No entanto, de acordo com a teoria clássica da estabilidade da bolha, uma bolha nanométrica deve se dissolver em microssegundos. Essa controvérsia entre experimentos e teoria é conhecida como paradoxo das nanobolhas.
Agora, os pesquisadores do Centro de Pesquisa Técnica VTT da Finlândia, Tapio Vehmas e Lasse Makkonen, resolveram esse paradoxo. De acordo com sua análise termodinâmica, as bolhas em nanoescala de fato se dissolvem rapidamente, mas quando a bolha já é suficientemente pequena após sua formação, o processo de dissolução não começa. Isso ocorre porque quando uma bolha muito pequena encolhe, a energia necessária para criar a supersaturação necessária para transferir o gás do limite da bolha para o líquido é mais do que a redução correspondente na energia de superfície da bolha. Segundo Vehmas e Makkonen, o diâmetro da bolha, abaixo do qual a dissolução não começa na água saturada à temperatura ambiente, é de 180 nanômetros.
O estudo de Vehmas e Makkonen esclarece por que podem existir nanobolhas e qual é a base de sua produção. Isso ajudará no desenvolvimento de geradores de nanobolhas mais eficientes. A nova teoria pode ser aplicada também a nanobolhas presas a superfícies. Nanobolhas de superfície são utilizadas, por exemplo, na limpeza e na redução da fricção de objetos que se movem na água.
O estudo “Metastable nanobubbles” de Makkonen e Tikanmäki foi publicado na revista ACS Omega da American Chemical Society.
Publicado em 20/03/2021 14h13
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