À primeira vista, o laboratório de Nam-Aonun Joe na Nanjang Technology University, em Cingapura, parece uma instalação de pesquisa típica que se afasta, trabalhadores lotados, máquinas de fundo. Mas as manchas de amarelo laranja nos laboratórios subindo nos ganchos, sugerindo um tema menos comum sendo examinado.
A mancha de funda é o pólen: grãos microscópicos contendo células reprodutivas masculinas que liberam árvores, ervas daninhas e gramíneas sazonalmente. Mas Joe não estuda os efeitos desajeitados, como a febre do feno ou o que o pólen significa para as plantas que eles fazem. Em vez disso, o cientista material passou uma década de técnicas pioneiras e refinadas para renovar a bainha externa sólida do polímero fabricado em polímeros tão difícil, às vezes referido como grãos transformantes de “diamante do mundo das plantas” em consistência semelhante à jam.
Este microgel, de acordo com Jo, pode ser um bloco de construção versátil para muitos materiais ecológicos, incluindo papel, filme e esponjas.
Muitas pessoas pensam em pólen quando não fertilizam plantas ou insetos, como poeira inútil, mas existem aplicações valiosas se você souber como trabalhar com ela, Diz Joe, que co -autor de revisão de possíveis pedidos de pólen em 2024 Exame anual de engenharia química e biomolecular. Ele não é o único cientista a pensar assim. Noemi Fsaba, pesquisador de nanotecnologia e entrega de medicamentos à Universidade de Santiago de Compostela na Espanha, quer desenvolver conchas de pólen oco em veículos de proteção para entregar medicamentos aos olhos, pulmões e estômagos.
Os pesquisadores que estudam a utilidade do pólen para as pessoas são uma raça rara, diz Csaba. “Eu acho que é um pouco surpreendente”, diz ela. “O pólen é muito, muito interessante biomaterial”.
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Amolecendo a concha
Para começar a trabalhar com pólen, os cientistas podem remover o revestimento pegajoso ao redor dos grãos em um processo chamado deficiência. Tomar esses lipídios e proteínas alergênicas é o primeiro passo na criação de cápsulas vazias para a entrega de medicamentos exigidos pela CSABA. Além disso, o revestimento de pólen aparentemente impenetrável – composto por esporopoleninina biopolimer – há muito tempo experimentou pesquisadores e limitou seu uso.
Um avanço ocorreu em 2020, quando Joe e sua equipe relataram que a incubação de pólen na solução de hidróxido de potássio alcalino a 80 graus Celsius (176 graus Fahrenheit) pode alterar significativamente a química da superfície dos grãos de pólen, permitindo que eles absorvam facilmente a água.
O pólen resultante é o leste como um play-doh, diz Shahrudin Ibrahim, colaborador de pesquisa do Joe’s Lab, que ajudou a desenvolver a técnica. Antes do tratamento, os grãos de pólen são mais como mármores: duro, inerte e fortemente não relatado. Depois disso, as partículas são tão macias que são facilmente mantidas unidas, permitindo que estruturas mais complexas se formem. Isso abre inúmeras aplicações, diz Ibrahim, orgulhosamente segurando uma garrafa de mingau marrom-amarelo no laboratório.
Quando jogado em um molde plano e seco, o microgel é coletado em papel ou filme, dependendo da espessura final, é forte, mas flexível. Também é sensível a estímulos externos, incluindo mudanças no pH e umidade. A exposição à solução alcalina faz com que os polímeros de pólen se tornem hidrofílicos ou lubriosos aquosos, de modo que, dependendo das condições, o gel inchar ou diminuirá devido à absorção ou expulsão de água, explica Ibrahim.
Essa combinação vencedora de propriedades acredita que os pesquisadores de Cingapura fazem filmes baseados em pólen para muitas aplicações futuras: ativadores inteligentes que permitem aos dispositivos detectar e responder a mudanças ambientais, trazer rastreadores de saúde para rastrear sinais cardíacos e muito mais. E como o pólen é naturalmente protetor de UV, existe a possibilidade de substituir certos substratos ativos de fótons nas células solares no perovo e em outros dispositivos optoeletrônicos.
O laboratório do JO também mostrou que o papel feito de pólen pode ser impresso. Pode ser uma alternativa sustentável ao papel tradicional de redação, impressão e embalagem, de acordo com Jo, que patenteou o processo de produção de microgel. A produção de papel tradicional destrói árvores e é intensa com recursos, exigindo até 13 litros de água para cada página feita. O pólen está naturalmente livre de plantas grandes para a produção de sementes, e obter papel requer apenas algumas etapas simples. A tinta pode ser removida simplesmente lavando uma solução alcalina – um processo que permite que o papel seja usado novamente.
Além disso, o microgel congelante forma esponjas porosas. Isso pode ser feito em coisas como andaimes de engenharia de tecidos ou usado para evitar sangramento ou óleo absorvido.
A equipe Joe geralmente trabalha com o girassol e o pólen da Camellia que eles compram barato como uma mistura de pólen de abelhas, principalmente da China. Mas eles dizem que seu método alcalino de hidrólise funcionará bem com uma ampla gama de espécies de plantas. O pólen é abundante, acrescenta Joe – uma florzinha de girassol comum, por exemplo, produzindo 25.000 a 67.000 grãos a cada verão. Além disso, é fácil coletar das abelhas em urtiga comercial.
Os produtos baseados em pólen têm algum caminho a percorrer antes de chegarem ao mercado, acrescenta Ibrahim; A chave é atualmente prever desafios e criar soluções sustentáveis. Com outros biomateriais, os pesquisadores funcionam, como quitosana e celulose, câncer ou madeira devem ser destruídos. Comparado a isso, o pólen é significativamente menos intenso aos recursos: “Não destruímos a planta”, diz ele. “Nós nem destruímos as flores.”
Este artigo apareceu originalmente em Uma revista famosaUma publicação sem fins lucrativos dedicada a disponibilizar conhecimento científico a todos. Inscreva -se no Boletim da Famosa Revista.
