O admirável 'nanomundo'

O admirável 'nanomundo'

MARCO AURÉLIO PACHECO e ANDERSON SINGULANI  - 30/08 às 16h06

Para compreender o potencial da nanotecnologia e seu impacto econômico na sociedade é preciso conhecer a magia que há nesta escala dimensional regida pela física quântica.

Na escala nanométrica, que é um bilionésimo do metro, as propriedades químicas, elétricas, magnéticas, mecânicas e ópticas da matéria não são as mesmas das escalas maiores, que vão dos micrômetros até objetos visíveis a olho nu. E isso faz toda a diferença.

Em outras palavras, o comportamento dos elétrons e outras partículas elementares dentro da matéria é influenciado por variações no tamanho ao seu redor.

Com o uso consciente das propriedades únicas da escala nanométrica, é possível projetar novos materiais a partir de nanopartículas, com a liberdade de se escolher as características desejáveis para o material nas escalas micro e macroscópicas. Tais como capacidade de carga, magnetização, temperatura de fusão, condução de eletricidade, entre outras, sem alterar a composição química dos elementos utilizados.

Pinturas com revestimentos de nanopartículas contra arranhões, corrosão e neutralização de elementos poluidores, janelas autolimpantes, língua eletrônica, filtros solares com alto poder de absorção de raios UV e remédios mais sofisticados, porém menos nocivos, já são realidade.

O impacto das inovações da nanotecnologia na vida cotidiana é inevitável e vai impulsionar diversos setores econômicos, aproximando-nos de novos paradigmas na eletrônica, medicina e engenharia, o que nos levará em breve a tecnologias tão sonhadas como o computador quântico.

É um caminho sem volta, onde os ganhos para a Humanidade serão largamente ampliados através da oferta de produtos inimagináveis atualmente.

Uma característica das nanopartículas muito peculiar e desconhecida para a maioria é a sua enorme área de superfície quando comparada com seu volume.

Em outras palavras, a maioria dos seus (poucos) átomos está disposta na superfície da partícula. Isso as torna ideais em múltiplas aplicações (produção de catalisadores, filtros solares, transporte de fármacos e armazenamento de energia química).

Por exemplo, quanto mais átomos na superfície de um material, naturalmente, maior será a reação química com outros elementos no caso de catalisadores ou maior o bloqueio aos raios ultravioletas em filtros solares.

Outro ponto fundamental quando estudamos o universo em uma escala tão reduzida é a capacidade de auto-organização da matéria, similar ao que ocorre com as entidades biológicas.

Mecanismos respondem a estímulos do ambiente sem a necessidade de um controle consciente - como por exemplo a resposta imunológica do corpo a uma doença qualquer.

Nessas situações, em nenhum momento nós obrigamos o nosso organismo a reagir a um vírus, a uma bactéria ou a qualquer outra praga que nos ataque.

A resposta do nosso corpo ocorre de maneira auto-organizada e independente.

Essa propriedade das nanoestruturas auxilia os cientistas a combinarem material inorgânico em nanoescala às células vivas.

E é igualmente útil para criar novos materiais empregando os próprios recursos de auto-organização da matéria em escala nanométrica - assim como ocorre na natureza.

Diante de todo esse cenário e de suas possibilidades, só nos resta pedir emprestado ao escritor Aldous Huxley o título de sua magnífica obra (sem fazer qualquer paralelo com a história) para descrever a nanotecnologia - "Admirável mundo novo".

MARCO AURÉLIO PACHECO é coordenador do Curso de Engenharia em Nanotecnologia do Centro Técnico Científico da PUC-Rio (CTC/PUC-Rio). ANDERSON SINGULANI é engenheiro.