Os materiais porosos são amplamente utilizados em áreas como armazenamento de gases, separação, catálise e purificação ambiental. Sua funcionalidade depende da captura ou transporte seletivo de moléculas pelos poros em escala nanométrica. Os materiais porosos tradicionais, como as estruturas metalorgânicas (MOFs), geralmente formam redes tridimensionais rígidas baseadas em fortes ligações químicas, o que resulta em propriedades mecânicas frágeis e grande dificuldade de processamento.
A equipa do Professor Shuhei Furukawa, do Instituto de Ciência de Materiais e Células Integradas (WPI-iCeMS) da Universidade de Quioto, desenvolveu um novo aerogel microporoso. Este material é constituído por fibras porosas unidimensionais hierarquicamente ordenadas, formadas pela montagem de poliedros metalorgânicos (MOPs) através de fracas interações de van der Waals. A investigação foi publicada no *Journal of the American Chemical Society*.
Ao contrário das estruturas porosas tradicionais, as novas fibras são mantidas juntas por forças de van der Waals reversíveis entre as moléculas de MOP. Isto permite que o conjunto se monte e desmonte reversivelmente com baixa energia de entrada, exibindo propriedades tixotrópicas. Esta característica torna o material facilmente moldável, melhorando significativamente a sua processabilidade.
Testes mecânicos mostraram que o aerogel, composto por fibras entrelaçadas, pode suportar grandes deformações por compressão sem se fraturar, dissipando eficientemente o stress através da sua estrutura fibrosa. Este aerogel microporoso flexível mantém a porosidade intrínseca das moléculas de MOP, contrastando com os cristais microporosos tradicionais.
"O nosso design demonstra que construir materiais microporosos não requer mais a alta cristalinidade suportada por redes tridimensionais rígidas," disse o Professor Shuhei Furukawa. "Ao controlar como os blocos de construção moleculares se interligam, podemos criar materiais porosos que são simultaneamente flexíveis e altamente processáveis."
Este conceito pode ser estendido a vários blocos de construção moleculares, abrindo um novo caminho para o desenvolvimento de materiais microporosos flexíveis de alto desempenho e adequados para aplicações industriais.
Detalhes da publicação: Autor: Universidade de Quioto; Título: «New microporous aerogel uses van der Waals forces for flexible, moldable shaping»; Publicado em: *Journal of the American Chemical Society* (2026).
