Portugal - Cientistas da Universidade de Coimbra desenvolvem filmes de nanocelulose para conservação e restauro de documentos históricos

Uma equipa de investigadores do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) está a desenvolver biofilmes de nanocelulose, com o objetivo de criar soluções eficazes e sustentáveis para a conservação e restauro de documentos históricos em papel.

 

Estes filmes, feitos de materiais renováveis, são semelhantes à película aderente de cozinha, mas mais resistentes, apresentando-se como uma alternativa inovadora aos métodos tradicionais, como o uso de papel japonês, amplamente utilizado nesta área. 

«Durante séculos, a tinta ferrogálica foi bastante usada em manuscritos devido à sua nitidez e permanência. No entanto, certas características químicas que possui, como acidez e o elevado teor de ferro, causam, com o tempo, degradação no papel, resultando em fissuras, perda de resistência e até formação de furos no documento, para além do desvanecimento da própria tinta resultando em perda de legibilidade», explica José Gamelas, investigador do Centro de Engenharia Química e Recursos Renováveis para a Sustentabilidade (CERES). 

De acordo com o líder do projeto “NANOCELIRONGAL - Nanocellulose films for the repair of old documents containing iron gall ink”, os filmes de nanocelulose oferecem vantagens significativas em comparação com os materiais convencionais. Entre as principais caraterísticas destacam-se a elevada resistência mecânica que possuem, garantindo uma maior durabilidade e estabilidade estrutural do papel tratado, a barreira protetora superior, que impede a entrada de oxigénio e humidade, principais causas de degradação, e a transparência, que permite uma aplicação quase impercetível do filme. Para além disso, à semelhança do papel japonês, contribui para práticas de conservação mais verdes. 

Durante a investigação, a equipa testou diferentes técnicas de aplicação, incluindo a colagem do filme ao papel com adesivos específicos.

«Aplicamos os filmes em papel de trapos (usado para simular papel antigo) escrito com tinta ferrogálica (recriada em laboratório). Posteriormente, são feitos testes de envelhecimento acelerado em condições controladas de temperatura e humidade, entre outras, para avaliar a durabilidade e eficácia dos filmes», conta Ana Marques, membro do projeto.  

«Os resultados obtidos são bastante promissores e indicam que os filmes de nanocelulose superam o papel japonês em termos de resistência mecânica e capacidade de proteção, posicionando-se como uma alternativa mais eficaz», afirmam os investigadores. 

Em março, José Gamelas irá liderar um novo projeto, financiado pela Comissão Europeia no valor de 2,2 milhões de euros, que dará continuidade à investigação que tem vindo a ser feita nesta área. «Este novo capítulo visa consolidar uma linha de investigação de ponta na criação de materiais bio baseados por abordagens sustentáveis e explorar o seu potencial na conservação de património histórico e cultural», conclui o professor da FCTUC. Universidade de Coimbra - Portugal  

Portugal - Biossensores desenvolvidos pela Universidade de Coimbra representam mais um passo para deteção precoce de Parkinson

A doença de Parkinson, uma condição neurodegenerativa que afeta milhões de pessoas em todo o mundo e que se instala ao longo de vários anos, é habitualmente diagnosticada com base em sintomas cardinais, como tremores e rigidez de movimento. No entanto, esses sinais indicam um estado mais avançado da doença, que torna o diagnóstico precoce uma necessidade urgente.

O projeto OLIGOFIT - Oligomer-Focused Screening and Individualized Therapeutics to target Neurodegenerative Disorders, através da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), tem contribuído especificamente para desenvolver estratégias de deteção da doença que se relacionam com marcadores proteicos conhecidos e a sua agregação.

A doença de Parkinson é uma das várias condições classificadas como sinucleinopatias, que estão intimamente ligadas à presença da proteína alfa-sinucleína. Esta proteína é responsável pela formação de depósitos anormais conhecidos como corpos de Lewy, que interferem com o funcionamento do cérebro. «Este projeto centra-se na capacidade dessa proteína adotar diferentes formas de acordo com a sua agregação, que impactam na evolução da doença», começa por explicar Goreti Sales, professora do Departamento de Engenharia Química (DEQ) e investigadora do Centro de Engenharia Mecânica, Materiais e Processos (CEMMPRE).

Durante a investigação, continua a cientista, «o projeto permitiu analisar monómeros, oligómeros e estruturas fibrilares da proteína, investigando a sua relevância para a doença e estudando meios capazes de capturar os agregados indesejados. No DEQ, desenvolvemos biossensores capazes de diferenciar as estruturas de alfa-sinucleína, uma vez que existe uma relação entre as manifestações clínicas e as estruturas agregadas de proteína», revela.

Além disso, indica ainda a docente do DEQ, «estes biossensores poderão, no futuro, ajudar a monitorizar a evolução da doença. Vamos imaginar que um médico prescreve ao doente um medicamento que retarda a sintomatologia, os biossensores devem poder avaliar o efeito dessa medicação na formação desses agregados, antes até da pessoa sentir o impacto da mesma», conclui.

Esta investigação integrou uma equipa multidisciplinar e representa mais um passo na compreensão da doença de Parkinson e na procura de tratamentos individualizados, contribuindo para uma abordagem mais eficaz no combate a esta condição devastadora.

O projeto OLIGOFIT, liderado pela Universidade de Oxford, contou ainda com a participação de investigadores das universidades de Aarhus (Dinamarca), Coimbra (Portugal), Göttingen (Alemanha) e Warsaw (Polónia), bem como do Latvian Biomedical Research and Study Centre (Letónia). Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Investigadores da Universidade de Coimbra desenvolvem tecnologia inovadora que pode reduzir a poluição causada pela indústria têxtil

Uma equipa de investigadores do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), em colaboração com o Instituto Indiano de Tecnologia de Madras (IIT Madras), está a desenvolver uma tecnologia inovadora que pode reduzir a poluição provocada pela indústria têxtil.

O projeto “CirRe-Dyeing”, financiado pela Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT), pretende criar uma plataforma circular que permita reutilizar os corantes utilizados nos processos de tingimento de fibras e tecidos, bem como a água presente nos efluentes.

Atualmente, a indústria têxtil está entre as cinco maiores poluidoras do mundo, em particular no que respeita ao consumo de água. A previsão é que, até 2030, haja um crescimento de produção de têxteis na ordem das 145 milhões de toneladas. 

«Quando pensamos nesta questão do consumo de água, nas problemáticas que enfrentamos relativamente à seca e que tendem a piorar no futuro, a indústria têxtil apresenta-se como um dos sectores que gera mais preocupação devido à elevada quantidade de efluentes contaminados com corantes sintéticos e outros auxiliares químicos após o processo de tingimento», nota Jorge Pereira, docente do DEQ e investigador no Centro de Engenharia Química e Recursos Renováveis para a Sustentabilidade (CERES).

Como resposta a este problema, a equipa liderada pelo professor da FCTUC tem vindo a desenvolver uma tecnologia inovadora que «permite recuperar e reutilizar a água, os corantes e os aditivos que constituem esse efluente contaminado o maior número de vezes possível, dentro de um conceito de economia circular. No fundo, o objetivo é possibilitar à indústria a redução dos consumos de água, mas também de corantes, que embora sejam de baixo custo, têm um impacto ambiental brutal», explica.

Para além disso, esclarece, «a tecnologia que estamos a desenvolver irá reduzir significativamente a quantidade de contaminantes presentes nos efluentes, facilitando o tratamento da água subsequente, através de processos mais convencionais e, consequentemente, diminuir os custos associados. Queremos uma plataforma sustentável ambiental, económica e socialmente, que possa ser utilizada em qualquer parte do mundo e em diferentes indústrias», afirma o investigador do CERES.

De acordo com a equipa do projeto, neste momento, a tecnologia concebida na FCTUC encontra-se em processo de proteção intelectual. «Acreditamos que esta tecnologia tem um enorme potencial de implementação a nível industrial e, com o apoio das indústrias têxteis portuguesas, esta pode progredir para ensaios piloto e num futuro imediato contribuir para um tratamento mais eficiente e ecológico dos seus efluentes contaminados com corantes», conclui.

O projeto “CirRe-Dyeing” decorre até 2025 e envolve aproximadamente duas dezenas de investigadores do DEQ e do IIT Madras. Universidade de Coimbra - Portugal

Portugal - Universidade de Coimbra promove Fórum de Ensino “Da Química às Engenharias”

O Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) vai realizar pela primeira vez o Fórum de Ensino do DEQ, “Da Química às Engenharias”, que decorre já no próximo dia 30 de junho, entre as 14 h e as 18 h, no Anfiteatro Nobre do DEQ. 

Esta iniciativa, que já tem inscritos professores de diversas escolas da região Centro, pretende promover a discussão entre professores do ensino secundário da área de Físico-Química e docentes do Ensino Superior da área de Engenharia Química sobre a realidade e os desafios futuros do ensino da Química a nível do secundário e da formação posterior de engenheiros.

Durante o Fórum serão debatidos temas relacionados com as aprendizagens de Físico-Química no secundário, as condições de acesso ao ensino superior, mas também a visão atual da Química neste nível de ensino e os desafios da Engenharia Química na sociedade. Para finalizar, terá lugar uma mesa-redonda sobre “O Futuro do Ensino da Química às Engenharias”.

As inscrições no I Fórum do DEQ, “Da Química às Engenharias”, terminam já no dia 26 de junho, segunda-feira, e são obrigatórias e limitadas. Para participar pode inscrever-se aqui, ou através do email para info-deq@eq.uc.pt. Universidade de Coimbra - Portugal

 

Portugal - Cientistas desenvolvem sistema que remove contaminantes de preocupação emergente das águas residuais

Uma equipa de cientistas do Departamento de Engenharia Química (DEQ) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) desenvolveu um sistema reacional de fotocatálise solar, utilizando catalisadores suportados, capaz de remover contaminantes químicos e biológicos das águas residuais domésticas.

O projeto PhotoSupCatal, que termina ainda este mês, tem como principal objetivo encontrar um tratamento terciário que consiga eliminar contaminantes de preocupação emergentes de maneira a proteger os ecossistemas e tentar obter uma água que possa ser reutilizável, por exemplo para irrigação. Para além dos compostos químicos, os investigadores avaliaram também a possibilidade de desinfeção, mais concretamente, verificaram qual o impacto que este processo tem na bactéria Escherichia coli e os resultados são promissores.

«Apesar das águas residuais domésticas passarem pelos tratamentos biológicos habituais, ainda não são tidos em conta alguns compostos químicos poluentes que estão a surgir nas águas e que advêm do consumo humano, nomeadamente de produtos de cosmética e farmacêuticos. Estes produtos libertam para as águas residuais moléculas que aparecem em concentrações muito pequenas, mas que devido à sua complexidade não conseguem ser tratadas por via biológica, que é o processo mais comum nas estações de tratamento de águas residuais municipais», começa por explicar Rui Martins, docente do DEQ e investigador do Centro de Investigação em Engenharia dos Processos Químicos e dos Produtos da Floresta (CIEPQPF).

Assim, prossegue Rui Martins, «o processo de tratamento que estamos a analisar é de fotocatálise, ou seja, temos um catalisador que é ativado pela luz e com essa ativação há produção de radicais, que são compostos muito instáveis e reativos, que vão degradar os compostos orgânicos. Como os radicais são pouco específicos conseguem atacar, teoricamente, toda a matéria orgânica existente», fundamenta o docente, acrescentando que neste processo será utilizada a energia solar como fonte de radiação, uma vez que tem um baixo custo.

Para produzir este novo sistema, a equipa da FCTUC desenvolveu um sistema catalítico sustentado com suportes à base de polímeros, nomeadamente PDMS e polianilina. «Os resultados mostram-nos que estes catalisadores conseguem degradar eficientemente os contaminantes orgânicos que estamos a testar e que são estáveis para vários testes de reutilização. Nesta fase, estamos a testar o reator em contínuo, a uma escala mais próxima do piloto», revela, esclarecendo que já foram realizados teste à escala laboratorial com resultados promissores.

De acordo com o docente do DEQ, este projeto terá impacto na indústria, porque vai oferecer uma tecnologia de baixo custo para refinar a qualidade da água tratada, permitindo a sua reutilização, e no ambiente, pois é seguida a premissa da poluição zero, uma vez que são removidos estes compostos de preocupação emergente.

«Estes compostos são persistentes no meio ambiente, o que significa que, apesar de serem descarregados em quantidades muito pequenas, se vão acumulando, podendo ter impacto nos ecossistemas e na saúde. Este tipo de tecnologia permite-nos removê-los antes dos efluentes serem lançados para os cursos hídricos, protegendo-os e, noutro sentido, permitir-nos-á chegar a uma água que seja adequada para reutilização, por exemplo, na agricultura, que é altamente consumidora de água», conclui.

O projeto, co-financiado pela União Europeia, através do FEDER, conta com a participação de nove investigadores do CIEPQPF e é coordenado pela Adventech – Advanced Environmental Technologies, Lda, empresa especializada no desenvolvimento e construção de ETARs e Sistemas de Tratamento de Emissões Gasosas. Universidade de Coimbra - Portugal

 

Portugal - Equipa de investigadores da Universidade de Coimbra vence desafio NextLap Accelerator 2022

Uma equipa de investigadores dos departamentos de Engenharia Química (DEQ) e Engenharia Civil (DEC) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) foi a grande vencedora de ideia mais promissora no Bootcamp do NextLap Accelerator deste ano, um desafio promovido pela Beta-i, Valorpneu e Genan.

Neste concurso, que tem em vista o aproveitamento de borracha de pneus usados para componentes de valor, a equipa de Luísa Durães, professora do DEQ, Pedro Fernandes, aluno do DEQ, e de Paulo Santos, professor do DEC, concorreu com o projeto Tyre4Buildins, no qual foi produzido um aerogel com matriz homogénea de sílica e borracha de pneus usados, criando um novo material superisolante ecológico e mais económico.

Em resultado do prémio, a equipa está já a trabalhar com a Decathlon Produção Portugal, empresa que se mostrou interessada no trabalho desenvolvido pelos investigadores, sobretudo no método de dissolver a borracha para reaproveitamento da mesma. «Ficámos surpreendidos com a vitória. Este desafio tem várias empresas a assistir, portanto serve de incubadora de ideias para empresas», começa por explicar Luísa Durães.

«A Decathlon Produção Portugal mostrou interesse no projeto e tem estado a acompanhar a fase de aceleração da ideia. No entanto, não escolheram o aerogel, mas sim a possibilidade de utilização da borracha “líquida”. O propósito seria introduzir a borracha nesta forma em algum estágio da produção de equipamento desportivo e outros que são vendidos pela multinacional», esclarece.

Desde que a equipa começou a trabalhar com a marca, o processo tem sido mais personalizado, ou seja, envolve olhar para os produtos da Decathlon Produção Portugal e perceber o que pode ser interessante, e continuar a fazer experiências em laboratório no sentido de testar um conjunto de ideias que estão em cima da mesa.

«Pedro Fernandes, aluno do DEQ, continua a fazer experiências e, neste momento, julgamos ter uma solução muito interessante para revestimento de tecidos, no sentido da sua impermeabilização, a partir dessa mesma borracha “líquida”», revela a docente da FCTUC, acrescentando que «ter conseguido dissolver a borracha foi um aspeto que chamou bastante a atenção no desafio, mas é necessário perceber como vai ser usada».

Segundo Luísa Durães, não está fora de questão a utilização do aerogel para isolamento de algum equipamento desportivo específico. Porém, «dentro da borracha liquidificada há, de facto, um conjunto de oportunidades enorme que se abre, nomeadamente a nível do reprocessamento da borracha, o que está até para além do próprio desafio», afirma. Além do revestimento de tecidos, esta solução pode ser utilizada, por exemplo, em produtos que têm uma película para aumento do atrito ou esponjosos, e ainda em calçado.

«Foi uma vitória muito importante, e fiquei muito satisfeita com o resultado do projeto, mas também agora com esta nova solução, porque as oportunidades acabaram por se multiplicar, o que agradeço aos promotores do Nextlap», complementa Luísa Durães. «Apesar de a solução da borracha “líquida” não ter nada a ver com Engenharia Civil, é uma grande satisfação surgir esta nova vertente, com este novo conjunto de aplicações», finaliza Paulo Santos, professor do DEC e coordenador do projeto que juntou os dois departamentos da FCTUC.

O NextLap é um programa que cria ligações entre parceiros, empresas especialistas do setor comprometidas com a Economia Circular, e equipas de inovadores da área, com o objetivo de encontrar soluções baseadas em borracha, têxtil ou outros materiais de pneus em fim de vida. Universidade de Coimbra - Portugal