Em laboratório, campo elétrico controla a carga estática dos plásticos

A maioria das pessoas já tirou grumos de uma batedeira de proteína, ou perseguiu um aglomerado a flutuar numa caneca de leite com chocolate. A eletricidade estática é um dos prováveis culpados. Uma equipa da RMIT University e da Universidade Técnica de Riga, na Letónia, demonstrou agora, em laboratório, que a estática deixada numa superfície pode ser controlada. O estudo, publicado na Nature Communications, concluiu que aplicar um campo elétrico enquanto duas superfícies se tocam e depois se separam define quanta carga fica para trás, se essa carga é positiva ou negativa, ou se é totalmente eliminada.

A estática é normalmente algo que as fábricas combatem. A indústria recorre frequentemente a aditivos condutores caros, como solução única para todos os casos, e o custo das descargas estáticas é de cerca de 5 mil milhões de dólares americanos só na indústria eletrónica. A abordagem da equipa funciona de forma diferente: ajusta a carga em vez de a suprimir em toda a parte. Nas experiências, películas de poliestireno, um plástico, foram comprimidas e separadas 500 vezes enquanto se aplicavam campos externos. Campos mais fortes deixaram mais carga, e inverter o campo inverteu a carga. O mesmo comportamento surgiu em todos os plásticos testados.

O trabalho toca também numa questão antiga: o que faz com que a carga se separe quando dois materiais se tocam e depois se afastam? As simulações informáticas mostraram que os campos aplicados pela equipa têm uma intensidade semelhante à dos criados naturalmente quando superfícies rugosas de plástico se comprimem. Isso apoia a ideia de que pequenos campos elétricos intrínsecos ajudam a impulsionar a separação de carga na eletricidade estática do quotidiano.

Os autores apontam, entre as possíveis utilizações, superfícies antiestáticas para a fabricação e o processamento de componentes eletrónicos, o controlo de onde ficam aderidas as partículas ou os plásticos carregados, sensores mais inteligentes e filtros inteligentes de ar e de gases. Num exemplo, uma correia transportadora que separa sementes poderia ter o campo elétrico ajustado a cada espécie, para que nenhuma semente levasse um choque. A equipa pretende testar a abordagem em pós reais e estudar superfícies programáveis em escalas muito mais pequenas. A sua candidatura de financiamento atual, com parceiros industriais, visa os combustíveis, em que a remoção de aditivos antiestáticos, ao ajustar as superfícies com que estão em contacto, poderia tornar o combustível mais eficiente em termos energéticos. A equipa não anunciou qualquer calendário para nenhuma destas utilizações. Sherrell afirma que o próximo passo é descobrir qual deve ser a intensidade do campo, durante quanto tempo deve ser aplicado a cada pó e em que ponto do processo funciona melhor.

As limitações são claras. Os pós alimentares, como a proteína, os aditivos para bebidas de malte e o café, não foram testados; a equipa usou plásticos e afirma que os seus resultados indicam como a abordagem poderia aplicar-se aos alimentos. A carga foi definida pela aplicação de um campo durante o contacto e medida depois. Ainda não foi demonstrado o ajuste da carga em tempo real, como exigiria uma correia transportadora. As simulações recorrem a um modelo simplificado, e a abordagem não foi testada em equipamento industrial.