Pesquisadores da Universidade do Maine e do Laboratório Nacional de Oak Ridge, do Departamento de Energia dos EUA, colaboraram para desenvolver um novo método de secagem de nanofibras de celulose. Essa tecnologia visa produzir esse material de base biológica, que tem potencial para substituir plásticos, de forma mais eficiente.
As nanofibras de celulose, derivadas de plantas, são consideradas uma importante matéria-prima para a fabricação de embalagens biodegradáveis e materiais compósitos de alto desempenho. Os métodos tradicionais de liofilização ou secagem por aspersão apresentam limitações em termos de consumo de energia e escalabilidade. Essa nova tecnologia utiliza um vórtice contrarrotativo de ar comprimido aquecido para desidratar rapidamente a suspensão úmida de nanofibras. Os pesquisadores afirmam que esse método apresenta vantagens em termos de economia de energia e eficiência de produção.
Cientistas do Laboratório Nacional de Oak Ridge analisaram o processo em profundidade usando simulações de dinâmica de fluidos computacional. O pesquisador Kevin Deutsch observou: "Podemos ver por que o nanomaterial seca dessa maneira e podemos comprovar isso computacionalmente." Simulações mostram que a força de cisalhamento gerada pelo fluxo de ar de alta velocidade separa as fibras de forma eficaz, impedindo sua aglomeração durante a secagem, resultando em maior qualidade e rendimento do pó de nanofibras secas.
Essa colaboração teve início após a equipe do Professor David Nevant, da Universidade do Maine, validar suas ideias em escala laboratorial, buscando ampliar a tecnologia para produção em larga escala. O Professor Nevant afirmou: "A colaboração entre minha equipe de pesquisa e a equipe do Laboratório Nacional de Oak Ridge tem se mostrado altamente eficaz. Ela reúne habilidades altamente especializadas, focadas na solução de problemas extremamente complexos, permitindo a rápida transposição da pesquisa acadêmica para aplicações industriais." Atualmente, a equipe trabalha na otimização do projeto, visando aumentar a capacidade de produção de gramas em laboratório para quilogramas por dia, para futuras aplicações industriais.
