Adeus, 2009
Saúde !
Semana de recesso entre o Natal e o Ano Novo é sempre assim: muita comida, muita bebida, preguiça …. Por que fugir desses temas, não é mesmo? Falemos de comida e de bebida! Tenho muita curiosidade em experimentar as culinárias grega e turca (melhor ainda se fosse in loco, não?)Os gregos e os turcos têm o costume de oferecer mezedes, que são porções de antepastos, para acompanhar uma bebida antes das refeições. As bebidas preferidas dos gregos e dos turcos nessas ocasiões são o ouzo e o raki, respectivamente. Elas são uma espécie de aguardente com essência de anis, e podem ser degustadas puras ou adicionadas de água. No último caso, a mistura adquire uma cor esbranquiçada. É por isso que o raki é conhecido como “leite de leão” lá na Turquia (sem piadinhas infames nesse momento, hein?). Isso também ocorre com outra bebida dessa parte do mundo, o arak árabe, que é conhecido como “leite de camelo” pelos mesmos motivos.
Achei um vídeo um tanto quanto tosco de japinhas felizes preparando uma dose de raki. Observe que o camarada do vídeo mistura água (incolor) ao raki puro (incolor). Nesse momento, ocorre a formação instantânea da mistura leitosa.
O princípio termodinâmico que explica a formação e a estabilidade dessas emulsões está relacionado com o diagrama de fases de uma mistura complexa. O álcool, a água e o óleo de anis estarão ou não solúveis de acordo com a concentração de cada um na mistura. Se um dos componentes não estiver solúvel, a mistura pode ser instável (com separação das fases, tal como óleo de soja e vinagre misturados grosseiramente) ou estável (se o tamanho das gotas de óleo for muitíssimo pequeno). O interessante do Efeito Ouzo é que ele permite não só o preparo de uma bebida para deleite de gregos, turcos e admiradores, mas também a obtenção de nanopartículas capazes de liberar fármacos no organismo. Sim, caro leitor, esse princípio é usado em laboratório para preparar nanocápsulas poliméricas: um solvente orgânico capaz de se misturar em água (ex. álcool, acetona) contendo óleo, polímero e fármaco, é vertido em água contendo um tensoativo (uma espécie de estabilizante) e… voilá! Nanocápsulas novinhas saindo!!!
Bem, depois desse papo todo a respeito de comidas, bebidas e – ok – nanocoisas, só resta desejar uma boa e preguiçosa semana. Como diriam os turcos antes de um gole de raki:
“Şerefinize! Afiyet olsun!”
P.S.: Eu nunca testei, mas provavelmente a brincadeira dos japinhas do vídeo possa ser feita também com absinto.
Ganachaud, F., & Katz, J. (2005). Nanoparticles and Nanocapsules Created Using the Ouzo Effect: Spontaneous Emulsification as an Alternative to Ultrasonic and High-Shear Devices ChemPhysChem, 6 (2), 209-216 DOI: 10.1002/cphc.200400527
Vitale, S., & Katz, J. (2003). Liquid Droplet Dispersions Formed by Homogeneous Liquid−Liquid Nucleation: “The Ouzo Effect” Langmuir, 19 (10), 4105-4110 DOI: 10.1021/la026842o
Feliz (nano) Natal!
Nanoprevisões para 2010
A influência do ano do tigre resultará em um trágico acontecimento envolvendo trabalhadores em um país oriental, que será creditado à produção de materiais nanoestruturados no local. As provas não serão contundentes.
Polêmicas envolvendo nanopartículas inorgânicas em filtros solares surgirão com força na mídia.
Uma lista de alimentos industrializados que já estão no mercado e contem nanotecnologia será divulgada nos meios de comunicação e dividirá opiniões.
O ano de 2010 será regido pelo planeta Vênus, tendo também forte influência do planeta Júpiter.
Graças à influência de Júpiter, este será um ano favorável para o dinheiro. Novas empresas nanotecnológicas spin-off serão implantadas, novos cosméticos contendo nanopartículas serão lançados no mercado e o governo brasileiro investirá em iniciativas envolvendo nanotecnologia, que estimulem a parceria entre universidades e empresas.
A NASA licenciará nanotecnologias desenvolvidas para uso em roupas de astronauta, para que empresas privadas utilizem-nas em tecidos “inteligentes”.
2010 será regido pelo orixá Oxalá e pelo Odu Etaogundá. Este Odu acelera o acontecimento das coisas, e por isso o número de artigos científicos publicados sobre nanotoxicologia será recorde em 2010.
O Odu também favorece que alguma universidade brasileira proponha a criação de um curso de nanotecnologia.
O ano de 2010 será representado pelo Arcano III do Tarot: A Imperatriz. Esta carta está ligada ao atributo de comunicação.
Devido à forte influência desta carta, somada à influência do ano do tigre, um grupo de cientistas renomados se pronunciará sobre o impacto ambiental e toxicológico da nanotecnologia.
O terceiro Arcano estimulará algum órgão governamental de um país desenvolvido a se pronunciar sobre aspectos regulatórios de produtos nanotecnológicos.
As cores para 2010 serão o rosa e o amarelo. Essa combinação de cores indica que um novo medicamento nanotecnológico para uma doença crônica será lançado por uma multinacional no próximo ano.
A influência de Vênus somada à Imperatriz do Tarot diz que uma nova terapia envolvendo células-tronco e nanotecnologia será estudada em um laboratório ao redor do mundo e ganhará a atenção da mídia.
Os búzios mostram claramente que o Grêmio vencerá o Campeonato Brasileiro 2010.
Paz e prosperidade para todos! Que venha 2010!
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P.S. 1: A ideia de fazer previsões para 2010, adivinhem, só poderia ser do nosso querido “42“… Dandalunda, maimbanda, coquê, Igor!
P.S. 2: Todas as afirmações místicas desse texto são
Movimentos peristálticos autônomos… de um gel polimérico!
Por não saber explicar esse fenômeno, Belousov teve seu trabalho rejeitado por editores de revistas científicas da época, e acabou publicando seus dados em uma revista pouco respeitada. Em 1961, o estudante de pós-graduação Anatol Zhabotinsky redescobriu essa reação, e por isso ela é atualmente chamada reação de Belousov-Zhabotinsky, ou reação BZ. Hoje, à luz de trabalhos como o de Ilya Prigogine, sabe-se que essa reação pode ser explicada como um sistema longe do equilíbrio termodinâmico e as estruturas circulares formadas na reação são exemplos de estruturas dissipativas. Cada cor corresponde a um composto formado na reação. Fica fácil ver que os círculos são formados porque os compostos são produzidos de forma cíclica (ou seja, de forma oscilatória).
Cientistas japoneses acharam uma forma muito criativa de usar a reação BZ para gerar movimento peristáltico em géis de poliacrilamida, tal qual aquele feito por organismos vivos. A poliacrilamida é um polímero que responde às mudanças de calor, inchando ou desinchando conforme a temperatura do ambiente. Pois bem, na reação BZ ocorre a liberação de calor durante a formação dos produtos. Como a reação BZ é cíclica, a liberação de calor também é cíclica. Você já adivinhou a ideia dos japoneses? Sim, eles imergiram uma solução aquosa contendo quase todos os reagentes da reação BZ num gel de poliacrilamida. Ao adicionar os reagentes que faltavam, a reação começou, gerando ondas cíclicas de calor induzidas pela reação BZ. Essas ondas de calor produziram inchamentos e desinchamentos periódicos no gel, tal qual um movimento peristáltico.
Esse movimento peristáltico possibilitou o transporte de pequenos objetos de forma controlada. Observe o cilindro na figura abaixo – ele se movimenta rolando. É como deslizar o dedo ao longo de um canudinho para empurrar para fora todo o resto de suco que há dentro dele, só que, ao invés de deslizar o dedo de forma contínua, você vai apertando o canudinho ao longo de toda a sua extensão – ao fazer isso, você está gerando movimentos peristálticos que vão empurrando o resto de suco para fora.
No futuro, essa idéia poderia ser aperfeiçoada e empregada no desenvolvimento de nanomáquinas capazes de transportar matéria de forma autônoma. Genial, não é?
Agradecimento ao Prof. Paulo Netz, pela leitura crítica desse texto
Maeda, S., Hara, Y., Yoshida, R., & Hashimoto, S. (2008). Peristaltic Motion of Polymer Gels Angewandte Chemie International Edition, 47 (35), 6690-6693 DOI: 10.1002/anie.200801347
A teoria do caos e o que você tem a ver com isso
Perto do equilíbrio, as flutuações (lembra do peteleco no lápis?) tendem a se tornar cada vez menores conforme o tempo passa. Nesse caso, a resposta do sistema a uma mudança é diretamente proporcional à sua intensidade. Porém, longe do equilíbrio, as flutuações tendem a se tornar cada vez maiores e o sistema evolui para um novo estado entre numerosos possíveis. Aqui, a resposta não é mais necessariamente proporcional à intensidade da mudança e não se pode ter certeza de como exatamente o sistema irá evoluir. Pequenas causas podem gerar grandes efeitos. É por isso que sistemas longe do equilíbrio só podem ser explicados a partir de probabilidades – aí está a famosa teoria do caos. Grande parte do que observamos no universo está longe do equilíbrio.
Os novos estados que o sistema longe do equilíbrio atinge podem ser bastante organizados, formando o que os físicos chamam de estruturas dissipativas. Dessa forma, fica fácil entender que as flutuações (ainda lembra da história do lápis?) de um sistema instável são capazes de gerar ordem. É por isso que eu, você, este computador, as nuvens do céu (e claro, né…, as nanopartículas) existem. Eis, caro leitor, o que a teoria do caos tem a ver com você: o ser humano, em toda sua complexidade, é um belo exemplo de estruturas dissipativas* oriundas de flutuações – que iniciaram nos primórdios da vida na Terra.
*estruturas dissipativas – assim mesmo, no plural, porque o ser humano é mais que (apenas) uma estrutura dissipativa.
O pai da ideia ….
Ilya Prigogine ganhou o Prêmio Nobel em Química de 1977 pelos seus estudos sobre termodinâmica fora do equilíbrio e por propor a teoria das estruturas dissipativas. As informações desse post foram baseadas principalmente no seu livro “Termodinâmica: dos motores térmicos às estruturas dissipativas“, que utilizei como fonte de estudo ao longo desse semestre na disciplina de Físico-Química Avançada (a qual foi, sem dúvida, a maior lição de humildade que tive até o momento neste meu doutorado em química).
Quer enxergar o que acontece dentro das células? Use uma nanolanterna!
Você pode perguntar: qual é a novidade? Afinal, os cientistas e os analistas clínicos estão acostumados a usar pequenas moléculas orgânicas e/ou proteínas fluorescentes para investigar o interior das células. A fluorescência dos quantum dots dura muito mais que aquela dos compostos fluorescentes convencionais. Isso faz toda a diferença. Enquanto compostos fluorescentes convencionais permitem a visualização do que acontece dentro das células por curtos períodos de tempo, os quantum dots permitem o monitoramento de processos que levam horas ou mesmo dias para ocorrer. É como estar em uma sala escura na companhia de um gato e tentar descrever o que ele faz lá dentro, a partir de duas diferentes situações: 1. sob flashes de luz ou 2. utilizando uma lâmpada para iluminar o ambiente. Os flashes podem ser suficientes para permitir a localização do gato na sala, mas você não consegue acompanhar todos os seus movimentos. Se a iluminação for feita com uma lâmpada, essa tarefa fica muito mais fácil e é possível descrever as peripécias do gato de forma bem mais completa.
Os pesquisadores citados acima utilizaram os quantum dots para tentar entender melhor como a infecção pelo parasita da malária afeta as células vermelhas do sangue (hemácias). Eles mostraram que a estrutura da rede de proteínas presente na parte interna da membrana celular das hemácias muda com a infecção, reduzindo a flexibilidade mecânica da célula. Por estar menos flexível, a hemácia fica mais suscetível a rompimentos. Isso está fortemente relacionado a certos sintomas da malária, como anemia e paroxismo febril. Outras técnicas, como a microscopia eletrônica, também permitem demonstrar que a flexibilidade da hemácia diminui ao ser infectada pelo plasmódio (que é o parasita que causa malária), porém nessa técnica são obtidas imagens estáticas. O uso de quantum dots é vantajoso por permitir elucidar processos celulares de forma dinâmica, aumentando o nosso entendimento sobre eles. Uma analogia seria tirar conclusões sobre um evento através de algumas fotos ou de um filme. O que você preferiria? Eu preferiria o filme. Cabe salientar que, embora seja muito promissor, esse método que utiliza quantum dots ainda está em fase de desenvolvimento.
(vi no EurekAlert!)
Cuecas autolimpantes (coisas que só a nanotecnologia faz por você)
Cite rapidamente algumas das principais reclamações da mulherada quanto ao comportamento masculino na convivência diária sob o mesmo teto. Fácil essa, né? A tampa da privada nunca é abaixada, atitudes espontâneas de organização (como lavar a louça, passar a roupa e outros) são inexistentes, o controle-remoto da TV nunca está disponível ….hum, o que mais? Já sei! Tem também a malfadada cueca “reversível”: afinal, se um lado está sujo, é só inverter e usar o outro lado! (Eca…)
Ok, antes que enxurradas de comentários de protestos pupulem pululem aqui no blog, é claro que muitos homens não são adeptos da “cueca reversível”.
Porém VOCÊ, minha amiga em casa que está nos assistindo, não sabe mais o que fazer com seu marido que é adepto convicto dessa prática? Seus problemas podem estar com os dias contados! Num futuro próximo, estará disponível no mercado a cueca autolimpante! A novidade é da empresa britânica Alexium Ltd, e permitirá que o usuário fique semanas usando a cueca sem precisar lavá-la (Eca! Eca!).
E o que este blog dedicado à nanotecnologia tem a ver com isso? Ora, o princípio por trás desse produto de uso tão prosaico, adivinhe, é nanotecnológico. O tecido dessas cuecas é “inteligente”, pois contém nanopartículas entrelaçadas entre suas fibras, através de um processo chamado Tratamento de Superfície Reativa. De acordo com a Alexium Ltd., microondas são utilizadas para “prender” as nanopartículas no tecido. O processo todo tem uma única etapa e dura 30 s. Essas nanopartículas apresentam a capacidade de impedir o crescimento de microorganismos e de evitar que líquidos “molhem” o tecido. E é a presença desses microrganismos combinada ao suor que acaba causando o mau-cheiro. Sem microrganismos, sem mau-cheiro!
E seriam feitas de quê essas nanopartículas? Fui atrás dessa informação e encontrei a patente do processo. Ela é bastante abrangente (como toda boa patente), e infelizmente é difícil saber qual é a composição exata das nanopartículas. Dentro de uma classificação geral, elas são nanopartículas inorgânicas contendo derivados de silício. A inovação do processo reside no tempo curto de reação necessário para ligar as partículas ao tecido – por outros métodos, o processo seria muito longo e, por isso, comercialmente inviável. Embora eu não tenha lido nada sobre o grau de permanência dessas nanopartículas no tecido após lavagens sucessivas, provavelmente elas não sejam facilmente liberadas para o ambiente, já que a patente descreve a formação de uma ligação química covalente entre o substrato (que seria a fibra do tecido) e o derivado de silício presente na nanopartícula.
Embora seja uma novidade interessante para ajudar a manter a harmonia conjugal de muitos casais, a motivação por trás do desenvolvimento do produto foi bélica (veja que evitei fazer piadas e trocadilhos nesse momento). O tecido “inteligente” foi desenvolvido por cientistas do Departamento de Defesa norte-americano – uniformes com essas características poderiam proteger os soldados de armas biológicas, como o antrax.
Micro e macro, em clima de Natal
E tudo ao som de Adeste Fideles, para entrar no clima de Natal….
Créditos: Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos.
Lançado hoje primeiro banco de dados global sobre regulamentação de nanotecnologias
Uma boa ideia? Sim, tão boa que já foi concretizada – tal banco de dados está sendo lançado hoje por três professores de direito da Universidade do Estado do Arizona (Estados Unidos), juntamente com colegas da Austrália e da Bélgica. Eles coletaram e organizaram uma serie de documentos regulatórios envolvendo tecnologias emergentes em diferentes países do globo e disponibilizaram gratuitamente todo o conteúdo online (para acessá-lo, clique aqui). Ao longo deste ultimo ano, Gary Marchant, Douglas Sylvester e Kenneth Abbott desenvolveram essa base de dados como parte de um projeto vinculado ao Programa de Ciência Genômica do Departamento de Energia americano.
Os documentos referentes a uma região determinada do globo podem ser acessados clicando no local desejado em um mapa mundi. Obviamente a primeira coisa que fiz foi clicar no Brasil. Infelizmente, ainda não há nenhum documento referente ao Brasil por lá. Meu segundo movimento (também óbvio) foi clicar na nossa vizinha Argentina. Para minha surpresa, encontrei um relatório sobre os interesses de cooperação dos pesquisadores argentinos com outros países, além de um panorama das organizações argentinas envolvidas com nanociência e nanotecnologia, e uma análise do potencial da indústria daquele país no que se refere a produzir inovações nanotecnológicas. Confesso que fiquei um pouco decepcionada por não encontrar nada do Brasil, mas logo descobri que o banco de dados é uma obra em construção. A idéia dos autores é receber contribuições de todas as partes do mundo, como se fosse uma Wikipédia editada. Portanto, para que a iniciativa dê certo, os usuários precisam inserir novos conteúdos de acordo com o desenrolar das coisas em seus países (“nanopessoas” do nosso Brasil, precisamos contribuir com essa base de dados!).
Encontrar as generalizações adequadas para definir marcos regulatórios para nanoprodutos é um desafio. Uma iniciativa como essa sem dúvida é um passo importante, pois além de facilitar a pesquisa sobre o assunto, pode permitir que se façam comparações entre as estratégias usadas por cada país para regulamentar os produtos nanotecnológicos. Isso é algo vital num mercado globalizado. E, acima de tudo, torna a informação muito mais acessível à população.
Tema sugerido pela sempre antenada Tati Nahas, do Ciência na Mídia.
