As placas de circuito impresso de computadores e outros aparelhos eletrônicos contêm metais valiosos como ouro, prata, platina e paládio, além do cobre.

No Brasil, não existem indústrias especializadas na recuperação desses metais. Por isso, anualmente, toneladas do chamado lixo eletrônico são vendidas para empresas estrangeiras que, por dominarem a tecnologia, apresentam lucros bastante elevados.

"Dados sobre a composição das placas de circuito estimam que, em uma tonelada de placas de circuito impresso, o ouro corresponde a cerca de 0,01%, ou seja, 100 gramas", explica Luciana Harue Yamane, da Escola Politécnica da USP.

Luciana explica que, tradicionalmente, os metais são extraídos utilizando-se processos químicos e pirometalúrgicos.

A pesquisadora então se dispôs a desenvolver um método diferente para a extração dos metais, utilizando processos físicos, químicos e biológicos.

Num primeiro momento, as placas foram homogeneizadas e reduzidas de tamanho com o uso de um moinho de martelos que triturou o material até deixá-lo com cerca de 2 milímetros de tamanho.

No próximo passo, um separador magnético separou ferro e níquel, restando apenas o material não-magnético (onde o cobre e os metais preciosos ficaram concentrados).

Adaptação bacteriana

Luciana explica que a extração do ouro e da prata pode ser feita por um processo chamado cianetação. Entretanto, não pode haver cobre na mistura pois, se houver, em vez de atacar o ouro, o cianeto ataca o cobre da mistura.

Foi aí que a bióloga decidiu utilizar uma via alternativa: a biolixiviação, que é o uso de bactérias para extrair o cobre.

"Foi necessário um processo de adaptação bacteriana, que desenvolvemos durante meses, para aumentar a eficiência e reduzir a mortalidade das bactérias a esse resíduo inicialmente tóxico a elas. É este processo que está sendo patenteado", explica.

Os resultados mostraram que a bactéria A. ferrooxidans-LR, após o processo de adaptação, foi capaz de solubilizar os metais, em especial o cobre, que foi 98% lixiviado, por meio de um processo ambientalmente correto, deixando assim o ouro mais concentrado para a etapa de cianetação.

Pela biolixiviação, o cobre sai da mistura da forma sólida para a forma solúvel (Cu+2). O que sobra é um pó, formado por polímeros e os metais preciosos. Pelo método da cianetação esses metais podem, então, ser extraídos.

FONTE: Inovação Tecnológica

Toque e transfira

Esqueça os pendrives e não se preocupe em conectar seu tablet, celular ou notebook à rede.

Agora já é possível trocar dados entre esses equipamentos usando um aparelho que é tão pequeno que pode ser fixado sobre a unha do dedo.

Segundo os pesquisadores do Centro de Pesquisas Técnicas VTT, na Finlândia, o equipamento funciona como uma interface que permite a troca de arquivos de um aparelho para outro com apenas um toque - nos aparelhos que possuem tela sensível ao toque.

Batizado do InTouch, o dispositivo pode ser fixado na unha, em um anel ou pulseira, o que é necessário porque ele é acionado por proximidade com o aparelho de destino.

A seguir, é só tocar no ícone referente ao programa de controle do dispositivo para que seja possível a recepção, transmissão e compartilhamento de fotos, vídeos ou qualquer ou outro arquivo. 

Comunicação de campo próximo

Segundo o instituto, as áreas de aplicação do InTouch vão muito além do mercado de consumo e entretenimento, podendo incluir aplicações em automóveis, na indústria, logística e saúde.

"Do ponto de vista do usuário final, a transferência de dados entre dispositivos hoje é feita com cartões de memória, conexões ponto-a-ponto de curto alcance (por exemplo, Bluetooth) ou pela nuvem (compartilhamento de serviços). Fundamentalmente, todos estes métodos são dependentes de dispositivos tradicionais e métodos de uso normalizados, por exemplo hierarquias de menus," diz a nota do instituto.

Já com o InTouch, a interface de usuário funciona por meio de telas sensíveis ao toque obedecendo ao padrão NFC (Near Field Communication), um protocolo criado originalmente para smartphones, que estabelecem uma comunicação via rádio pela mera aproximação de dois aparelhos.

Os pesquisadores comparam a tecnologia com um "USB sem fios".

No caso do novo dispositivo, basta aproximá-lo do smartphone, tablet ou computador que dê suporte ao padrão NFC e a conexão é feita automaticamente quando se toca no ícone de seu aplicativo.

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Em algum momento na escola foi-lhe dito que cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem.

Isto é ensinado como sendo uma verdade científica universal.

Mas talvez ela não seja assim tão universal quanto se acreditava.

Orion Shih, químico dos Laboratórios Berkeley, nos Estados Unidos, demonstrou experimentalmente que, quando hidratados em água, íons carregados positivamente, também conhecidos como cátions, podem não apenas se atrair, mas efetivamente ligarem-se uns aos outros.

"Usando uma combinação de espectroscopia de raios X, microjatos líquidos e primeiros princípios teóricos, nós observamos e caracterizamos o contato entre cátions de guanidínio em solução aquosa," resume o professor Richard Saykally, que orientou o trabalho.

"Se cátions de guanidínio podem se emparelhar desta forma, então outros sistemas de cátions semelhantes provavelmente também podem," prevê ele.

Guanidínio

Guanidínio é um composto iônico de hidrogênio, nitrogênio e carbono, cujo sal - o cloreto de guanidina - é amplamente utilizado para desnaturar proteínas. Cátions como o guanidínio podem se emparelhar com ânions (íons carregados negativamente) em proteínas, fazendo com que elas se precipitem.

O chamado efeito Hofmeister - em homenagem ao cientista checo Franz Hofmeister, que o descobriu - classifica os íons por sua capacidade de "dessalinizar" proteínas.

Em 2006, Kim Collins, da Universidade de Maryland, propôs uma "Lei de Correspondência de Afinidades da Água" para ajudar a explicar o efeito de Hofmeister.

Shih queria ver a coisa na prática.

Cargas iguais se atraem

Usando uma tecnologia de microjatos líquidos, a equipe fez uma amostra fluir rapidamente através de microcanais escavados em sílica, até atingir um bocal com apenas alguns micrômetros de diâmetro.

O feixe de líquido resultante percorre alguns centímetros em uma câmara de vácuo cruzando um feixe de raios X, até se condensar e ser recolhido.

Ao analisar os dados, os químicos concluíram que o inesperado "contato por emparelhamento" cátion-cátion observado é gerado pela energia de ligação da água, como previsto pela teoria.

"Nós descobrimos que os íons guanidínio formam fortes ligações doadoras de hidrogênio no plano da molécula, mas ligações receptoras de hidrogênio fracas com os elétrons pi ortogonais ao plano.

"Quando flutuações colocam os íons solvatados próximos uns dos outros, a atração de van der Waals entre as nuvens de elétrons pi espremem as moléculas de água fracamente ligadas, que se movem pela solução e formam ligações de hidrogênio muito mais fortes com outras moléculas de água. Esta liberação das moléculas de água fracamente interativas resulta no contato entre os cátions guanidínio.

"Acreditamos que nossas observações podem estabelecer um precedente geral pelo qual a atração de cargas iguais se torne um novo paradigma para as soluções aquosas," concluiu Shih.

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Um novo mecanismo para a extração de energia a partir da luz poderá tornar as tecnologias de energia solar mais flexíveis e permitir a construção de dispositivos optoeletrônicos mais eficientes para telecomunicações.

David Conklin e seus colegas da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, trabalham com nanoestruturas plasmônicas - materiais fabricados a partir de nanopartículas metálicas - e moléculas orgânicas sensíveis à luz, chamadas porfirinas, muito usadas nas pesquisas de fotossíntese artificial.

Em 2010, a equipe conseguiu fabricar uma nanoestrutura plasmônica que gera e distribui uma corrente elétrica através de um encadeamento molecular.

Em 2010, a equipe conseguiu fabricar uma nanoestrutura plasmônica que gera e distribui uma corrente elétrica através de um encadeamento molecular.

Tinta que gera energia

Agora, o grupo provou que a conversão das radiações ópticas - a luz - em uma corrente elétrica deveu-se aos chamados "elétrons quentes", produzidos pelos plásmons de superfície, e não à própria molécula porfirina.

"Em nossas medições, em comparação com a fotoexcitação convencional, observamos aumentos de três a 10 vezes na eficiência do nosso processo," disse a professora Dawn Bonnell, orientadora do estudo. "E nós nem sequer otimizamos o sistema. Em princípio, você pode imaginar um enorme aumento na eficiência."

A grande vantagem dessa técnica é que o processo de "coleta" dos elétrons quentes induzidos pelos plásmons de superfície pode ser configurado para diferentes aplicações simplesmente alterando o tamanho e o espaçamento das nanopartículas.

Com isso, altera-se o comprimento de onda da luz a que os plásmons respondem.

"Você pode imaginar a tinta do seu laptop funcionando como uma célula solar para alimentá-lo usando apenas a luz," disse Bonnell. "Esses materiais também poderão otimizar os dispositivos de comunicação, tornando-se parte de circuitos moleculares eficientes."

Células solares plasmônicas

Plásmons de superfície são oscilações coletivas de elétrons induzidos pela incidência da luz sobre uma superfície metálica.

O fenômeno é tão interessante que já resultou na criação de uma nova área de pesquisas, chamada plasmônica.

O que os pesquisadores fizeram agora foi demonstrar que essas oscilações conjuntas de elétrons liberam de fato elétrons - os tais elétrons quentes -, formando uma corrente elétrica que se move em um padrão que é determinado pelo tamanho e pela disposição das nanopartículas metálicas.

"Estamos entusiasmados por termos encontrado um processo que é muito mais eficiente do que a fotocondução convencional", concluiu Bonnell.

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