Campos desta Patente.

· Higiene ao barbear ou depilar.

• Atividade microbicida ao barbear ou depilar em ambiente doméstico ou comercial.

• Prevenção de doenças epidérmicas causadas pela raspagem de pelos, através do uso de nanopartículas geradoras de fotocatálise heterogénea microbicida, que não provocam seleção de cepas resistentes de microrganismos.

Estado da Técnica.

No primeiro semestre de 1998 a centenária empresa Gillette lançou o aparelho de barbear de três lâminas, denominado "Mach 3".

Nesta época já tinha se firmado como padrão de mercado o modelo do sistema de barbear inaugurado por King Gillette quase 100 anos antes: - um conjunto formado por um cabo ao qual, a princípio, se adaptavam lâminas de barbear e que, posteriormente, vieram a se adaptar cartuchos contendo as lâminas, já em número de duas, lançado anos antes, pela mesma companhia. Após isto outros lançamentos se sucederam seguindo a linha do aumento do número de lâminas; - de 3 passou-se para 4, de 4 para 5, até que hoje, não só a empresa líder, mas, todo o setor encontra-se diante da iminente ruptura deste paradigma por três razões muito simples:-

1 - A própria tecnologia chegou ao limite; não cabem mais lâminas no espaço do porta-lâminas ou cartucho,

2 - As patentes relativas aos números de lâminas maiores que um foram caindo em domínio público e os cartuchos e aparelhos começaram a ser fabricados por outros fabricantes, com ou sem marcas fortes, mas, oferecendo as mesmas conveniências além de preços extremamente baixos, 3 - os consumidores, com o passar do tempo, aprenderam a comparar as vantagens reais entre os utilitários caros e baratos e passaram a não pagar mais por um maior número de lâminas ou prestígios das marcas.

Além disto, o setor de depilação feminina evoluiu da raspagem com lâminas de barbear para a extração das raízes dos pelos através de ceras aquecidas e, daí, para o uso de finos feixes de laser, em processos eficazes, indolores e baratos, diminuindo o tamanho do mercado feminino para barbeadores e avançando sobre o mercado masculino.

Simultaneamente com os avanços tecnológicos ligados ao aumento de número de lâminas, centenas de outras inovações sistemáticas foram introduzidas pelas empresas líderes do setor de barbear ou depilar.

A forma dominante da construção de aparelhos de barbear ou depilar é a de um sistema composto por uma manopla, corpo ou cabo do barbeador ou, simplesmente, barbeador, em cuja extremidade se encaixa o dispositivo contendo uma ou mais lâminas de barbear, denominado "cartucho descartável de lâminas" ou, simplesmente cartucho.

Contam-se às centenas as patentes ligadas aos barbeadores e depiladores; notadamente, tais patentes se referem aos detalhes destinados a aumentar os valores agregados às marcas.

Este é o Estado da Técnica.

Crítica ao Estado da Técnica.

O ato de barbear e ou depilar por lâminas é lesivo à integridade epitelial, principalmente junto às bordas dos folículos pilosos que são o local de emergência dos pelos, os quais se elevam algumas frações de milímetro acima do nível da pele quando as lâminas passam por eles, sendo feridas por estas.

Estes pequenos e numerosos ferimentos da pele são impossíveis de ser totalmente eliminados.

Recentemente, poderoso grupo germano-suíço do setor de cosméticos, decidido a entrar no mercado de barbear/depilar, publicou estudo que mostra que 55% dos homens que fazem a barba pelo menos uma vez por semana padecem de inúmeros sofrimentos com o fato, indo do sangramento ao desenvolvimento de foliculites e outras infecções por contaminação microbiana da região ferida.

Embora a tecnologia atual de barbear tenha minimizado estas agressões elas são indissociáveis dos atos de barbear e ou depilar e são mais notáveis em pessoas que sofreram acne juvenil e desenvolveram, em idade adulta, a "orange skin", ou pele em "casca de laranja".

Tais ferimentos têm rápida cicatrização na maioria dos casos, mas, são sempre a porta de entrada de infecções bacterianas.

Avanços trazidos ao Estado da Técnica pelo objeto desta Patente.

O Estado da Técnica de aparelhos para barbear ou depilar não registra, sistema de barbear formado por barbeadores, cartuchos de lâminas, cremes de barbear e loções pós-barba que utilizam a fotocatálise heterogénea microbicida, causada por irradiações eletromagnéticas de luz visível e ou ultravioleta próxima para excitarem nanopartículas fotocatalíticas de qualquer natureza, colocadas nos cremes de barbear, nas loções pós-barba e - por qualquer forma - nas lâminas e ou em seus cartuchos e nos cabos dos barbeadores.

Durante os vinte últimos anos, nos quais se acirrou a "guerra dos barbeadores", nos laboratórios de pesquisa do mundo inteiro, os cientistas mergulhavam nas pesquisas em um novo e surpreendente campo: - a Nanotecnologia.

Uma das primeiras e mais promissoras descobertas da Nanotecnologia foi a de que nanopartículas de Ti0 ₂ irradiadas por luz ultravioleta manifestavam o fenómeno da fotocatálise heterogénea, agindo como um catalisador que cria, a partir da decomposição da molécula da água, o radical Oxidrila, o qual é fortemente oxidante da matéria orgânica e, particularmente, por não ser um fenómeno enzimático, exerce fortes efeitos microbicidas, sem selecionar cepas resistentes.

O objeto desta Patente faz avançar o Estado da Técnica dos atos de barbear ou depilar pelo uso de partículas nanométricas de quaisquer naturezas, dopadas ou não, aplicadas de forma pura ou em forma de combinações de variedades destas, em quaisquer proporções, excitadas por radiações eletromagnéticas compreendidas dentro do espectro visível ou não, entre 360 nm e 800 nm de comprimento de onda, oriundas da luz solar ou iluminação artificial necessária ao ambiente onde se barbeia ou depila, e, principalmente, geradas por leds, oleds ou díodos geradores de laser contidos nos cabos dos barbeadores e, também, pela introdução de novos recursos, a serem oportunamente descritos, para simplicidade e baixo custo do ato e barbear ou depilar.

Para simplicidade deste Relatório de Patente, embora seus objetos se apliquem também à depilação feminina, as citações serão feitas apenas ao ato de barbear.

O "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATÁLISE HETEROGÉNEA, GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS", objeto desta Patente, constitui um avanço do Estado da Técnica e suas inovações, que podem ser combinadas de várias formas, são as seguintes:-

A - Um creme de barbear cremoso, em forma de gel, espuma, spray, pasta ou qualquer outra forma de apresentação contendo partículas nanométricas e ou nanoestruturadas tais como nanotúbulos abertos ou fechados, estruturas cristalinas lamelares ou tubulares, de paredes duplas ou simples, enroladas sobre si próprias ou espaciais, fechadas e de grandes superfícies, como os fulerenos e, especialmente, o fulereno C60 que possui atividade microbicida e antiviral, podendo estas partículas serem ou não dopadas e ocorrem de forma pura ou de misturas de partículas dopadas e ou não dopadas, misturadas em quaisquer proporções de várias delas para produzir, de forma económica e prática, fotocatálise heterogénea, para efeitos microbicidas, eficazes contra vírus, fungos, bactérias e protozoários, ao serem atingidas por radiações eletromagnéticas presentes no ambiente, pela necessidade de iluminação para os atos de barbear ou depilar, sejam estas radiações de origem solar, de iluminação artificial local ou emitida pelas fontes agregadas aos cabos dos barbeadores, dentro do espectro compreendido entre o ultravioleta próximo de 360 nm de comprimento de onda, passando por toda a região visível do espectro, incluindo a luz branca e ou qualquer de suas cores, puras ou em quaisquer misturas de quaisquer delas em quaisquer proporções, até a região do infravermelho próximo de 800 nm;

B - Um creme de barbear cremoso, em forma de gel, espuma de spray, pasta ou qualquer outra forma de apresentação contendo substâncias fluorescentes ou fosforescentes ou ambas, de quaisquer cores, isoladas ou em misturas, em quaisquer proporções, de várias destas;

C - Um creme de barbear cremoso, em forma de gel, espuma, spray, pasta ou qualquer outra forma de apresentação contendo, ao mesmo tempo, nanopartículas e, também, substâncias fluorescentes ou fosforescentes ou ambas, como descritas nos itens "A", e "B", acima;

D - Uma manopla, corpo ou cabo do barbeador ou depilador - doravante denominada neste Relatório de Patente simplesmente como barbeador ou cabo - contendo, em seu interior, baterias recarregáveis, ou não, bem como plugs de recepção de energia elétrica para recarregá-las, cuja energia elétrica é oriunda de carregadores convencionais de baterias e ou carregadores de telefones celulares e contendo, também, em sua extremidade na qual se encaixam os cartuchos, fontes luminosas, tais como oleds, leds ou díodos emissores de laser, em ocorrência unitária ou múltipla, em qualquer número, podendo operar isolados ou combinados, capazes de gerar luzes de quaisquer cores dentro do espectro luminoso compreendido entre 360 nm e 800 nm, isoladamente ou combinadamente, em quaisquer proporções das potências de tais luzes, em função das variadas potências destes dispositivos luminosos, fontes estas colocadas em tais posições que iluminem as áreas corporais que estão sendo escanhoadas ou depiladas com o máximo de foco da potência luminosa disponível, para gerar a referida fotocatálise heterogénea;

E - Um barbeador ou cabo como no item "D" acima contendo, também, em seu interior, um conjunto gerador de Lenz e Faraday, constituído por um imã que pode se movimentar no interior de uma bobina que se estende por uma fração adequada do cabo, à qual são ligados de forma adequada, em paralelo, baterias e ou capacitores e, através de um botão interruptor, leds ou diodos emissores de laser, de forma que, sendo tal cabo agitado em seu sentido longitudinal por tempos acima de 10 segundos gere e armazene a potência elétrica necessária para gerar luz pelos leds ou diodos emissores de laser e provocar a citada fotocatálise heterogénea durante o tempo de um ato de barbear;

F - Um barbeador contendo botões de comando e fiação de circuitos elétricos adequados para ligar ou desligar o fornecimento de energia elétrica para as fontes luminosas dos mesmos, devidamente isolados conforme oportunamente detalhados;

G - Um barbeador contendo, em sua parte dianteira, dispositivos de formas tais que permitam, facilmente, o encaixe e o desencaixe de cartuchos de lâminas de cortar pelos;

H - um barbeador em cujo material de fabricação, de todo seu corpo e, especialmente, nos suportes plásticos substituíveis das lâminas são agregadas partículas nanométricas, e/ou quaisquer outras substâncias que, ativadas por luz branca, violeta, ou outras cores, oriundas dos led's , o-leds e ou diodos emissores de laser presentes no barbeador, ou irradiados pela luz ambiente, solar ou artificial, produzem foto-catálise heterogénea, microbicida; I - Um barbeador contendo em sua parte dianteira, um sistema gerador de ultrassom de frequências entre 30 kHz e 500 kHz, alimentado pelas fontes de energia do barbeador, como anteriormente descritas, cujos esforços inerciais ou de movimentação de massas são exercidos no sentido ortogonal às faces dos pelos a serem escanhoados, ou ortogonais ao sentido do comprimento das lâminas, de forma que os pelos sofram milhares de pequenos impactos, a cada segundo, os quais são facilmente absorvidos pela elasticidade da pele, sem causar-lhe malefícios, mas, facilitam o corte dos pelos,

promovendo um barbear mais suave e menos agressivo à superfície da pele; J - Cartuchos descartáveis de lâminas de cortar pelos, as quais podem ocorrer em qualquer número, com partículas nanométricas nelas colocadas por qualquer forma, mas, preferencialmente, por qualquer tipo de "coating", com recursos estruturais para se adaptarem aos cabos dos barbeadores acima descritos, de forma que possam ser facilmente colocados ou retirados; K - Cartuchos de lâminas de cortar pelos contendo uma fita fornecedora de partículas nanométricas e de substâncias fluorescentes ou fosforescentes ou de ambos os tipos, com dimensões longitudinais semelhantes às de suas lâminas de corte, impregnadas com gel, óleos, cremes ou ésteres, especialmente estearato de magnésio, sendo que estas substâncias contêm as referidas partículas nanométricas e as substâncias fluorescentes ou fosforescentes ou ambas ao mesmo tempo, fita esta que é colocada na posição inferior ao conjunto das lâminas presentes no cartucho.

L - Loção pós-barba contendo partículas nanométricas quaisquer, mas, preferencialmente de Dióxido de Titânio, não dopado, para exercer efeitos cicatrizantes sob a luz solar ou artificial.

É o seguinte o funcionamento do "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATÁLISE HETEROGÉNEA, GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS":

1 - para o caso do uso do creme de barbear contendo, ao mesmo tempo, as substâncias fluorescentes e fosforescentes ou ambas e as partículas nanométricas: - a luz do ambiente, solar ou artificial e ou os feixes de luz, oriundos das fontes luminosas formadas por díodos emissores de laser, oleds ou leds, contidas nos cabos dos barbeadores, devidamente focadas por lentes a serem descritas oportunamente, incidem concentradamente sobre tais partículas provocando, ao mesmo tempo, a excitação das partículas nanométricas e a emissão luminosa pelas substâncias fluorescentes, enquanto houver iluminação presente e a fosforescência por tempo hábil, no interior da massa espumante do creme de barbear, sendo que tais substâncias geram luz a distâncias de dimensões intermoleculares entre elas e a pele, provocando a fotocatálise heterogénea microbicida exatamente no local onde os pelos são raspados.

A presença de substâncias fluorescentes, ou substâncias fosforescentes ou ambas ao mesmo tempo, no objeto desta Patente, deve-se ao seguinte:- enquanto as substâncias fluorescentes emitem luz de frequência menor que a frequência da luz excitadora somente enquanto esta está presente para excitá-las; as substâncias fosforescentes - como o ZnS contendo pequena quantidade de íons Cu ⁺⁺ , tal como utilizado em interruptores elétricos domésticos - continuam a brilhar por muito tempo após a interrupção da irradiação luminosa e a função das mesmas no objeto desta Patente é superar a barreira de opacidade formada pelos milhares de bolhas gasosas que formam as espumas dos cremes de barbear e que impedem a entrada de luz a partir da superfície da espuma, fazendo com que no interior desta, a fotocatálise heterogénea seja sempre realizada no interior da película de creme de barbear que está junto à pele.

2 - para o caso do uso do creme de barbear contendo apenas substâncias fluorescentes e ou fosforescentes: - a luz ambiental e ou os feixes de luz, oriundos das fontes luminosas contidas nos cabos dos barbeadores, devidamente focadas por lentes, incidem concentradamente sobre elas provocando a emissão luminosa de fluorescência e ou fosforescência e a excitação das partículas nanométricas presentes sobre a superfície das lâminas de barbear e dos materiais plásticos dos cartuchos de lâminas, produzindo a fotocatálise heterogénea microbicida;

3 - para o caso de creme de barbear contendo apenas partículas nanométricas fotocalíticas: - a luz ambiental, solar ou artificial e ou os feixes de luz, oriundos das fontes luminosas contidas nos cabos dos barbeadores, devidamente focadas por lentes, incidem concentradamente sobre partículas nanométricas presentes no creme e ou sobre a superfície das lâminas de barbear, provocando a excitação das mesmas e produzindo a fotocatálise heterogénea microbicida; 4 - Para o caso do usuário utilizar-se de creme de barbear convencional que não contenha substâncias fluorescentes e ou fosforescentes e nem partículas nanométricas, a fita fornecedora partículas nanométricas fotocalíticas e de substâncias fluorescentes ou fosforescentes ou de ambas ao mesmo tempo, colocada na parte inferior do cartucho de lâminas as fornece para que a iluminação ambiental, solar ou artificial e ou os oleds, leds ou diodos emissores de laser presentes no cabo do barbeador, gerem os efeitos de fluorescência, fosforescência e a fotocatálise heterogénea microbicida junto à pele.

5 - Para o caso do usuário utilizar cremes de barbear convencionais e cartuchos de lâminas que não contenham a fita dispensadora de partículas nanométricas e utilizar apenas cartuchos descartáveis de lâminas de cortar pelos, com partículas nanométricas nelas colocadas por qualquer forma, por qualquer tipo de "coating", e também partículas nanométricas colocadas no cabo do barbeador e na estrutura de suporte dos cartuchos descartáveis, a fotocatálise heterogénea se dá sobre a pele do usuário como consequência da ação da luz ambiental - solar ou artificial - necessária ao ato de barbear; 6 - As frequências emitidas pelas fontes luminosas presentes no cabo dos barbeadores, são escolhidas de forma a que sejam compatíveis ao rendimento máximo da capacidade de excitar as substâncias fluorescentes, fosforescentes e, também, de excitar as nanopartículas geradoras de fotocatálise heterogénea, presentes no creme de barbear e ou nos cabos e ou cartuchos dos barbeadores e ou nos "coatings" que revestem as lâminas de barbear e ou, ainda, as fornecidas pela fita fornecedora destas.

7 - É o seguinte o funcionamento das loções pós-barba, objeto desta Patente: - a agregação de partículas nanométricas a tais loções pós-barba é feita preferencialmente com partículas nanométricas de Dióxido de Titânio não dopadas para se obter os intensos efeitos cicatrizantes destas partículas, as quais serão mantidas sobre a pele, pela loção, para se obter os efeitos cicatrizantes destas partículas que têm a propriedade de absorver a quase totalidade das radiações visíveis no ambiente e das radiações infravermelhas emitidas pelo corpo humano, o que faz com que a temperatura ao redor das mesmas seja mais elevada, o que acelera o metabolismo local e, consequentemente, a cura dos pequenos ferimentos ocasionados pela passagem das lâminas dos aparelhos de barbear.

8 - As vibrações ultrassônicas entre 30 kHz e 500 kHz, presentes na extremidade do barbeador na qual se encaixam os cartuchos, produzem um barbear mais suave pelos inúmeros impactos ortogonais sobre os pelos a serem cortados.

Antes de passarmos à descrição e ilustrações da forma preferencial de construção e de uma variante construtiva do objeto desta Patente, apresentamos as seguintes informações básicas sobre os fundamentos científicos do funcionamento do mesmo, quanto às nanopartículas e à fotocatálise heterogénea.

1 ^o - Nanopartículas, partículas nanométricas e partículas nanoestruturadas. Inicialmente, serão estabelecidos neste Relatório de Patente as significações dos termos e a explicitação dos conceitos que constituem o avanço principal no Estado da Técnica que a mesma propõe.

Desde que Feynmam, no encontro anual da Sociedade Americana de Física de 1959, no CALTECH, lançou suas bases, em sua célebre palestra "Há mais espaço lá embaixo", a Nanotecnologia se tornou um ramo extremamente importante da Física dos Sólidos, desbravando área desconhecida e cujas descobertas provocavam imediatamente outras questões: - a Física das partículas de dimensões nanométricas.

Em 1972, Fujishima e Honda, descobriram os efeitos fotocatalíticos em eletrodos de Dióxido de Titânio irradiados com UV e daí nasceu um novo ramo da Físico-Química de enormes interesses teóricos.

As pesquisas e as elaborações teóricas da Nanotecnologia mobilizam milhares de pesquisadores; desde Fujishima e Honda, as publicações vêm num crescendo tal que, em 2010 publicaram-se cerca de 2.500 artigos significativos, sendo a grande maioria sobre as nanopartículas de Dióxido de Titânio. Entretanto, não obstante se consistir em área de grande interesse entre os cientistas, como se pode avaliar a partir do volume de publicações, a Nanotecnologia continua sendo algo inaccessível aos leigos.

Como o campo da Nanotecnologia a cada dia revela surpresas mais interessantes e os trabalhos sobre as partículas de Dióxido de Titânio são os mais numerosos - por ser baratíssimas, haver inúmeros fornecedores comerciais das mesmas em condições de rígidos padrões de confiabilidade, haver um avançado Estado da Técnica sobre suas manipulações em laboratórios e serem, sobretudo, absolutamente atóxicas para o ser humano, é natural que estas sirvam de parâmetros para pesquisadores avançarem a partir dos resultados de pesquisas de colegas e que suas aplicações práticas, baseadas nos estudos disponíveis, comecem a ser efetuadas.

Simultaneamente, o ramo da Nanotecnologia vem se dedicando à criação e ao estudo das partículas nanoestruturadas como nanotúbulos, abertos ou fechados, estruturas lamelares e tubulares, de paredes duplas ou simples, enroladas sobre si próprias ou espaciais, fechadas e de grandes superfícies, como os fulerenos e, especialmente, o fulereno C60, ativo microbicida e antiviral.

Entretanto, os termos "nanopartículas", "partículas nanoestruturadas" ou "partículas nanométricas" têm sido empregados indistintamente para designar estruturas com dimensões principais entre 10 e 100 nm englobando uma quantidade indescritível de composições químicas e de estruturas cristalinas, de substâncias puras ou dopadas com hetero-átomos diversos. Assim, a significação dos termos "partículas nanométricas", "nanopartículas" ou "partículas nanoestruturadas", para todos os efeitos desta Patente, salvo indicação em contrário, se refere sempre a toda e qualquer espécie destas partículas, puras ou dopadas, em ocorrência singular ou de várias naturezas e misturadas em quaisquer proporções.

Da mesma forma, especificamos que o conceito nuclear do objeto desta Patente é a produção de fotocatálise heterogénea de nanopartículas pela excitação das mesmas por radiações eletromagnéticas compreendidas entre o ultravioleta próximo, com comprimento de onda por volta de 360 nm e o infravermelho próximo, com comprimentos de onda por volta dos 800nm, sendo o avanço sobre o Estado da Técnica a inovadora aplicação da produção deste espectro eletromagnético gerado pela iluminação ambiente ou luz solar, mas, preferencialmente, pelo uso de oleds, leds e díodos geradores de laser, combinados ou não com a produção de luz por fluorescência e ou fosforescência no meio líquido envolvente de tais partículas nanométricas, para a consecução económica e prática de fotocatálise heterogénea, para efeitos microbicidas, eficazes contra vírus, fungos, bactérias e protozoários, ligados aos atos de barbear ou depilar.

Diferentemente dos antibióticos, cuja ação é bioquímica, enzimática, o principal efeito letal da fotocatálise heterogénea é fotoquímico e seu mecanismo de ação é a destruição das membranas celulares, paredes celulares e cápsulas virais, pela ação do íon oxidrila (OH ^" ), que é gerado quando as partículas nanométricas, ao serem excitadas por luz infravermelha próxima, visível, branca ou de qualquer cor, ou ultravioleta próxima, manifestam altos potenciais elétricos, causadores de hidrólise e, por isto, não selecionam cepas resistentes, o que é o mais maléfico dos efeitos colaterais dos antibióticos.

No caso de fulereno C60 e de outras partículas nano estruturadas o mecanismo letal é a fixação de tais partículas nas superfícies ou no interior de poros das membranas ou cápsulas virais, de forma que torna impossível o metabolismo destes microrganismos.

2 ^o - Fotocatálise heterogénea.

Quando, em 1972, Fujishima e Honda descobriram a divisão foto- eletroquímica da molécula da água (H ₂ 0) nos eletrodos de Ti0 ₂ , sob radiação UV, deu-se o início da era da fotocatálise heterogénea com o uso do Ti0 ₂ .

Devido ao seu elevado poder oxidante e redutor (E°=2,8 V; Egap = 3,2 eV), o Ti0 ₂ nanométrico é um dos foto-catalisadores mais eficientes usados em processos de limpeza ambiental (para a degradação de poluentes orgânicos e compostos aromáticos), na conversão e armazenamento de energia solar e também na área da medicina, para inativação de bactérias, fungos, vírus e protozoários.

O Ti0 ₂ conformado em nanopartículas - dimensões entre 10nm e 100 nm - é tema de inúmeros trabalhos de investigadores das áreas da Nanociência e da Nanotecnologia.

Quando a partícula é dividida em pedaços menores a razão área/volume e a área superficial real aumentam; na prática da fabricação de nanopartículas, as superfícies das nanopartículas são extremamente irregulares e o aumento de área por superfície é ainda maior e, como as reações fotoquímicas ocorrem na superfície da estrutura cristalina do Ti0 ₂ , quantidades irrisórias, tais como uns poucos microgramas do produto, levam a grandes resultados. A conformação em nanopartículas eleva a energia de hiato (Egap) do Ti0 ₂ , tornando-o mais fotoativo e mais eficiente, pois esta é uma função de superfície.

Nanopartículas de Ti0 ₂ são atualmente facilmente encontráveis no mercado a baixos preços - US$85,00 por 100 gramas - e são empregadas, no objeto desta Patente, em concentrações ainda mais baixas que "1 mcg/g", isto é, a custos irrisórios.

A nanopartícula P-25, da "Degussa Corporation", com dimensões médias de 50 nm é uma das mais utilizadas e tem grande número de experiências descritas na literatura.

O Ti0 ₂ existe na natureza sob três formas cristalinas: anatase, rutilo e brookite, sendo o rutilo a forma mais abundante, embora a anatase seja a forma que possui o potencial fotoativo mais elevado de todas as fases cristalinas do Ti0 ₂ .

No entanto, a sua aplicação tecnológica é dificultada, devido à elevada energia de hiato (Egap 3,2 eV), que faz com que a foto-reatividade do Ti0 ₂ só possa ser obtida com irradiações eletromagnéticas na faixa do espectro luminoso de UV até o comprimento de onda de 390 nm. A radiação ultravioleta é classificada em três categorias, em função do comprimento de ondas:

1 - UV-A, entre 320 nm e 400 nm,

2 - UV-B, entre 280 nm e 320 nm,

3 - UV-C, entre 200 e 280 nm.

A UV-B e a UV-C, em função do alto conteúdo energético de suas radiações, têm efeitos cancerígenos e não podem ser fitadas.

Por isto deve-se evitar a exposição da pele à luz ultravioleta e impedir que a mesma atinja as mucosas e a retina, mesmo que em mínimas doses.

Ampliar a atividade fotocata lítica do Ti0 ₂ , bem como das outras partículas nanométricas aqui citadas, para uma faixa espectral de comprimentos de onda maiores que da UV tem sido resolvido através de vários métodos de "dopagem" que modificam as estrutura cristalinas de tais partículas, dentre os quais citaremos apenas:

1 - dopagem do ΤΊΟ2 com metais de transição;

2 - reação do Ti0 ₂ com elementos não metálicos (por exemplo: N), vindo a resultar em TiN;

3 - acoplamento de dois semicondutores (por exemplo: CdS e Ti0 ₂ );

Dentre estes métodos, a dopagem das partículas de Ti0 ₂ com cátions metálicos (ΤΊ0 ₂ ^' M ⁺ ) tem sido o conjunto de métodos mais descritos, de mais fácil consecução e de menores preços.

A adição de metais de transição à estrutura cristalina do Ti0 ₂ permite estender a absorção eletromagnética para a região da luz visível e para o infravermelho próximo (com comprimentos de onda próximo de 800 nm) mantendo, assim, a sua eficácia fotocatalítica ao mesmo tempo em que se evitam os riscos da luz ultravioleta.

A reatividade fotocatalítica do (Ti0 ₂ ^" M ⁺ ) depende de vários fatores, incluindo o método de dopagem, a concentração do íon dopante, o tratamento térmico (calcinação da amostra) e a configuração eletrônica do agente dopante na estrutura cristalina da anatase. Segundo Xiabo Chen (2005), o aumento da atividade fotocatalítica de nanopartículas, através de métodos de dopagem com metais de transição, encontra-se já provado para inúmeras partículas, das quais citaremos apenas aquelas feitas com os seguintes elementos metálicos: Fe (III), Mo (V), Ru (III), Re (V), V (IV) e Rh (III) a 0,5%, em peso.

Nos anos seguintes à publicação dos trabalhos pioneiros de Xiabo Chen em 2005, os princípios fundamentais das alterações cristalinas das nanopartículas de Dióxido de Titânio e suas consequências sobre a geração de fotocatálise heterogénea foram muito melhor conhecidos e a lista dos íons dopantes e de outras partículas nanométricas dopadas cresceu enormemente.

Em particular, a dopagem do Ti0 ₂ com Fe (III) a 0,5 %, em peso, tem sido o principal processo de fazer com que se obtenha eficazmente foto-catálise heterogénea sem o uso de luz ultravioleta, isto, dentro do espectro visível e infravermelho próximo da radiação luminosa.

O Gráfico da Figura 4 mostra a "Energia eletromagnética - em 10 ³ W / m ² - de luz solar, em função do comprimento de onda em nm"; tal gráfico permite a comparação das possibilidades do rendimento fotocatalítico do Ti0 ₂ puro e do Ti0 ₂ dopado quando ambos são expostos à luz solar, sendo que tal rendimento se aplica, também, a quaisquer outras partículas nanométricas que, dopadas por quaisquer formas, se tornam fotocatalíticas quando iluminadas pelo espectro visível.

A região do Gráfico marcada pelo segmento A-B indica a região da luz ultravioleta entre 200 e 400 nm e a indicada pelo segmento C-D, a região da luz visível.

Nela vemos que apenas cerca de 5% do total do potencial energético do espectro eletromagnético da luz solar são utilizados para a foto-catálise pelo Ti0 ₂ puro enquanto mais de 45% são utilizados quando se emprega Ti0 ₂ dopado.

Tal fato permite que a foto-catálise heterogénea, a ser obtida por irradiação eletromagnética na faixa de luz visível e infravermelha, sobre as nanopartículas de Ti0 ₂ dopado, ou outras, pode ser feita pelas emissões luminosas compreendidas entre o violeta e o infravermelho, por todos os componentes desta faixa espectral, misturados em diversas proporções, ou pela irradiação de luz branca, frequências luminosas estas que, atualmente, já podem ser conseguidas por vários meios já citados anteriormente neste Relatório, como oleds, leds e diodos emissores de laser.

Os efeitos fotocatalíticos acima citados também podem ser obtidos, por centenas de outras substâncias geradoras de foto-catálise heterogénea, tais como Zr0 ₂ , Sn0 ₂ , dopados ou não, e/ou quaisquer outras que, ativadas por luz violeta, azul, branca, ou outras cores, isoladamente ou combinadas entre si em quaisquer proporções, produzam foto-catálise heterogénea.

Matsunaga et a/ (1985) demonstraram que superfícies contendo Dióxido de Titânio, irradiadas por luz ultravioleta, matam bactérias como Lactobacillus acidophilus, Escherichia coli e leveduras como Saccharomyces cerevisiae. Estes pesquisadores demonstraram, também, que tal ação foto-destrutiva está associada à redução dos níveis intracelulares da coenzima-A, por foto- oxidação e por aumento progressivo da permeabilidade da membrana celular, destruindo o efeito "barreira" desta, o que implica no livre fluxo do conteúdo intracelular e na morte do micro-organismo.

Pesquisas executadas pela Universidade Campina Grande/Paraíba, sobre tratamento de águas para consumo humano, demonstraram que a foto- catálise heterogénea, por luz solar ou ultravioleta irradiada sobre compostos contendo nanopartículas de Dióxido de Titânio, leva à morte 100% dos microorganismos tais como Staphilococcus aureus, Escherichia coli, Salmonella sp. Os efeitos das pesquisas imediatamente acima citadas, realizadas com luz solar ou ultravioleta, podem também ser obtidos pela irradiação com luzes na faixa visível do espectro luminoso quando são utilizadas partículas nanométricas dopadas.

Ilustração e funcionamento dos dispositivos que compõem o "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATÁLISE HETEROGÉNEA, GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS", objeto desta Patente.

A Figura 1 é uma vista esquemática, em corte horizontal, sem obediência as proporções reais das peças componentes, da forma preferencial de realização do aparelho de barbear do "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATÁLISE HETEROGÉNEA, GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS", a qual funciona movida por baterias recarregáveis ou não e, opcionalmente, por alimentação pela rede elétrica, através de recarregadores convencionais de baterias ou carregadores de telefones celulares, mas preferencialmente, sendo usada a rede elétrica apenas para recarga de suas baterias.

Os sistemas de comando elétrico e de vedação hermética do mesmo, a forma de colocação dos díodos emissores de laser ou led's na região apropriada do barbeador e a introdução, fixação e retirada do conjunto substituível de lâminas podem ser feitas por quaisquer meios adequados, sendo que as formas a seguir descritas consistem na forma preferencial de realização do objeto desta Patente e são, apenas, algumas das dezenas de formas possíveis de realização destas partes do objeto desta Patente, cujos princípios nucleares de inovação são, o emprego de substâncias geradoras de foto-catálise heterogénea em presença de radiação eletromagnética no espectro compreendido entre 360 nm e 800 nm, gerada por diodos geradores de laser, led's ou o-leds, isolados ou combinados, ou de iluminação ambiental artificial ou solar, para criar a necessária à excitação destes materiais e provocar a fluorescência e ou fosforescência dos materiais adicionados aos cremes de barbear e ou às fitas fornecedoras de partículas nanométricas e destas substâncias fluorescentes e ou fosforescentes e a vibração ultrassônica.

Na Figura 1 vê-se o barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ), com o conjunto substituível (2) de lâminas (L), as quais são montadas em suporte plástico (3), sendo que este se encaixa, por introdução de sua extremidade de inserção (7A), na cavidade receptora (7), localizada na extremidade do barbeador vibratório ultrassonico emissor de luz (1 ), em função da justa congruência de adaptação de ambas as peças, as quais são mantidas em correta posição pelos sulcos (5), do conjunto substituível (2) de lâminas (L), que se adaptam aos ressaltos fixadores (6) localizados na cavidade receptora (7), da extremidade do barbeador vibratório ultrassonico emissor de luz (1 ), sendo que conjunto substituível (2) de lâminas (L) pode ser removido, para substituição, ou recolocado aí por simples ação de um dedo, sendo sua posição correta de acoplamento destas peças atingida quando os ressaltos limitadores (4) tocam na extremidade do barbeador vibratório ultrassonico emissor de luz (1 ); as lâminas (L) do conjunto substituível (2) de lâminas (L) podem ocorrer em qualquer número; nesta Figura 1 vemos, também, a tampa de vedação hermética (8), que torna as partes elétricas do barbeador vibratório ultrassonico emissor de luz (1 ) à prova de água, a rosca (9) da tampa de vedação hermética (8), que se insere, por rotação, na rosca (10) do restante do corpo do barbeador emissor de luz (1 ); vemos, também, nesta tampa de vedação hermética (8), a sede (1 1 ) do anel de vedação (12), a loja (13) da bateria (14), o contato elétrico (14A) para recepção de corrente elétrica oriunda de recarregador convencional de baterias e ou dispositivo recarregador de baterias de telefones celulares; o contato (15), do polo negativo da bateria (14), o cabo de alimentação (22), do vibrador ultrassonico, dos leds e dos díodos emissores de laser, o condutor negativo (16) e o condutor positivo (17), sendo que ambos atravessam o separador isolador (19) de forma que todos os componentes elétricos do "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATALISE HETEROGÉNEA GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS" são hermeticamente vedados contra a entrada de água; vemos, também, o botão de comando (20), que funciona por um simples toque dos dedos, o qual fica na parte exterior do barbeador vibratório emissor de luz (1 ), sendo isolado hermeticamente pelo isolador (18) e pela película flexível (21 ), sensível ao toque dos dedos.

Na Figura 1 vemos, também, o cabo de alimentação (22) no local de alimentação do conjunto óptico (23) contendo, em seu interior, os led's (24, 24A...24N), cujas lentes convergentes, presentes em sua própria estrutura, focam a luz por eles produzida diretamente no interior do túnel de luz de leds (26), que faz parte da estrutura do conjunto substituível (2) de lâminas (L) e o diodo emissor de laser (25) com sua lente semicilíndrica (28) que transforma seu facho concentrado de laser em um facho plano luz, o qual atravessa o túnel de laser (27) que faz parte da estrutura do conjunto substituível (2) de lâminas (L) no qual estão fixadas duas lâminas (L), podendo estas ocorrer em número de 1 , 2, 3, 4 ou 5.

Na Figura 1 vemos, ainda, na parte inferior do conjunto substituível (2) de lâminas (L), a fita (29) fornecedora de partículas nanométricas e substâncias fluorescentes e ou fosforescentes, colocada em sua loja (30) e junto à extremidade do barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ) na qual se conecta o conjunto substituível (2) de lâminas (L), o sistema vibratório ultrassônico composto pela lâmina vibratória (32), fixada firmemente ao corpo do barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ) no ressalto (31 ) e que tem em sua extremidade livre o imã (33) que fica disposto sobre a bobina (35), alimentada com frequências ultrassônicas pelo oscilador ultrassônico (34), que é alimentado de energia elétrica pelo cabo de alimentação (22). A Figura 2 é uma vista frontal, esquemática do conjunto substituível (2) de lâminas (L), as quais são montadas no suporte plástico (3), o túnel de laser (26), o túnel de leds (27) e a fita (29).

A Figura 3 é uma vista horizontal, esquemática, de uma variante construtiva do "SISTEMA DE BARBEAR MICROBICIDA POR FOTOCATÁLISE HETEROGÉNEA GERADA POR IRRADIAÇÃO DE LUZ SOBRE NANOPARTÍCULAS" na qual a energia elétrica para acionar os leds (24, 24A, 24N), o diodo emissor de laser (25) e os dispositivos geradores de vibração ultrassônica citados na Figura 1 é gerada por um gerador elétrico de Lenz e Faraday (36), colocado no cabo do barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ), o qual é mostrado apenas parcialmente nesta Figura 3, sendo o gerador elétrico de Lenz e Faraday (36) composto pelo eixo longitudinal (37), construído em material não magnético, pelo imã cilíndrico móvel (38), que envolve dito eixo longitudinal (37), ao longo do qual pode se movimentar, no interior da bobina (39) até que, em ambas as extremidades, tem sua direção invertida pelos choques com as molas terminais (40). Esta montagem do imã cilíndrico móvel (38), que é um poderoso imã, gerador de forte campo magnético, no interior da bobina (39) perfaz um gerador elétrico de Lenz e Faraday (36), cuja energia mecânica é fornecida pela agitação em sentido longitudinal do conjunto, pelo usuário, por, pelo menos, 10 segundos.

Ainda nesta Figura 3 vemos os terminais (41) da bobina (39) que se conectam ao conjunto retificador de onda completa capacitor e bateria (42) que armazena a energia gerada pelo gerador elétrico de Lenz e Faraday (36), a qual será disponibilizada para os dispositivos de iluminação do barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ), sendo que nesta Figura 3 apenas são mostrados os elementos que compõem esta primeira variante construtiva e aqueles que compõem a forma construtiva preferencial mostrada na Figura 1 e que são, parcialmente, o barbeador vibratório ultrassônico emissor de luz (1 ), a tampa de vedação hermética (8), a rosca (9) da tampa de vedação hermética (8), a rosca (10) do restante do corpo do barbeador emissor de luz (1 ); vemos, também, nesta tampa de vedação hermética (8), a sede (11 ) e o anel de vedação (12), o separador isolador (19) e o cabo de alimentação (22).

A Figura 4 ilustra a composição energética da luz solar em função das frequências luminosas que a compõem e fundamento os princípios científicos do funcionamento desta Patente.