Pesquisadores da Universidade do Maine e do Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL), ligado ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, desenvolveram um método que utiliza vórtices contra-rotativos de ar comprimido aquecido para desidratar nanofibras de celulose sem provocar agregação. A técnica, apresentada em 31 de janeiro de 2026, promete reduzir custos energéticos e facilitar a produção em escala industrial.
A inovação nasce de uma hipótese formulada em 2018 pelo professor David J. Neivandt, da Escola de Engenharia Química e Biomédica da Universidade do Maine. Ele sugeriu que submeter a pasta de nanocelulose a condições de alto cisalhamento evitaria que as fibras grudassem umas nas outras durante a secagem. Desde então, sua equipe desenvolveu um bico patenteado capaz de gerar “mini tornados” que removem a água rapidamente.
Simulações conduzidas por Kevin Doetsch, cientista do ORNL, mostraram que o ar entra nos geradores de vórtice a Mach 3 — três vezes a velocidade do som — criando forças de cisalhamento que fragmentam as gotículas do material. Segundo os pesquisadores, o processo consome menos energia que as técnicas tradicionais de liofilização e de spray dryer, além de produzir maior quantidade e qualidade de pó de nanofibras.
As nanofibras de celulose são feitas a partir de polpa de madeira moída em água até formar uma pasta com cerca de 97% de água e 3% de celulose. Secar essa mistura é essencial para reduzir custos de transporte e permitir que o material seja reidratado conforme a necessidade. Métodos atuais funcionam, mas ou são limitados a pequenos lotes (liofilização) ou geram aglomerados indesejados (spray dryer).
Com o novo sistema de alto cisalhamento, a equipe já validou protótipos em laboratório e agora trabalha para ampliar o fluxo de pasta, visando produzir quilos de pó por dia em vez de gramas. O estudo integra o programa SM2ART, gerido pelo ORNL e pelo Advanced Structures and Composites Center da Universidade do Maine, e conta com financiamento do escritório de Tecnologias Avançadas de Materiais e Manufatura do DOE.
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O interesse industrial por nanofibras de celulose cresce em setores como embalagens, construção civil, náutico e automotivo, que buscam materiais naturais, de baixo custo e menor pegada energética para substituir plásticos convencionais.
Com informações de Nanowerk
