Un equipo de investigación dirigido por el profesor Jyh-Ming Wu del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad Nacional Tsing Hua (NTHU) en Taiwán ha desarrollado recientemente dos materiales piezoeléctricos compuestos extraídos de productos de desecho comunes. Uno es un nuevo tipo de catalizador extraído de las cáscaras de arroz desechadas y es capaz de tratar las aguas residuales industriales 90 veces más rápido que los fotocatalizadores que se utilizan actualmente. El otro es un material extraído de huesos de calamar desechados y se ha utilizado para producir una película transparente autodesinfectante adecuada para su uso como cubierta en pantallas de teléfonos móviles. botones de ascensor, manijas de puerta, etc.

Las aguas residuales industriales orgánicas se tratan normalmente mediante el uso de fotocatalizadores; sin embargo, los fotocatalizadores convencionales requieren suficiente luz, y las aguas residuales no suelen ser muy transparentes, por lo que la eficiencia tiende a ser baja. Con este problema en mente, El equipo de investigación de Wu extrajo dióxido de silicio de las cáscaras de arroz y luego agregó molibdeno y azufre para producir un material piezoeléctrico compuesto de cuarzo. El material se puede inyectar en la tubería de aguas residuales de una fábrica donde la presión generada por el flujo de agua ayuda a purificar la contaminación sin necesidad de luz.

Este nuevo tipo de material piezoeléctrico compuesto de cuarzo también puede hacer frente a los tintes difíciles de tratar presentes en las aguas residuales producidas por las fábricas textiles. El profesor Wu demostró esto vertiendo el polvo compuesto de cuarzo en un vaso de precipitados con agua coloreada con tintes, mezclándolo agitando suavemente el vaso de precipitados; dentro de unos minutos, el agua se ha vuelto perfectamente clara.

Wu explicó que lo que hace que este nuevo material sea tan efectivo es la adición de molibdeno y azufre durante el proceso de producción; como resultado, En la varilla de cuarzo crecen trozos de bisulfuro de molibdeno, que adquiere la apariencia de una maza, lo que aumenta el área de contacto entre el material y las aguas residuales. haciendo así el tratamiento más eficaz.

Wu enfatizó que además del tratamiento de aguas residuales, este material también se puede utilizar para producir hidrógeno, que se pueden recolectar y utilizar para producir energía; además, Estos materiales piezoeléctricos son reutilizables y biodegradables, proporcionar un tipo de tratamiento de aguas residuales que sea económico, conveniente, eficaz y respetuoso con el medio ambiente.

El trabajo del equipo de investigación ha aparecido recientemente en revistas internacionales Materiales avanzados y Materiales funcionales avanzados , y su material compuesto de cuarzo ya ha recibido patentes en Taiwán y Estados Unidos.

El equipo de investigación de Wu también ha logrado extraer quitina de huesos de calamar y usarla para producir un nuevo material piezoeléctrico compuesto adecuado para producir una película transparente que se autoesteriliza cada vez que se toca. lo que lo hace muy adecuado como cubierta de pantalla para varios elementos en lugares públicos, como las máquinas automáticas de venta de billetes.

Wu demostró el efecto desinfectante de la película untando una muestra con Escherichia coli, aplicando presión durante 25 minutos, luego quitando la presión y esperando cinco minutos. Después de cinco repeticiones de este procedimiento, la Escherichia coli se redujo en un 76%.

La quitina utilizada para fabricar este nuevo material piezoeléctrico también se puede extraer de las conchas de camarón, conchas de cangrejo y huesos de sepia, y también se puede fabricar con tecnología biónica. Debido a su idoneidad para producir una película transparente autoesterilizante para cubrir pantallas, como los que se utilizan en teléfonos móviles, este nuevo material puede desempeñar un papel clave en la lucha contra la propagación de enfermedades infecciosas.