Nanotecnologia em tamanho real
Matéria publicada na Unesp Ciência de agosto de 2011.
Alardeada em suas origens como uma nova revolução industrial, a nanotecnologia passa por momento de revisão de seu potencial e de redução das expectativas, ao mesmo tempo em que cresce a preocupação com seus impactos à saúde e ao ambiente
Nos últimos 20 anos, a nanotecnologia conquistou um lugar de vanguarda na ciência – esse posto avançado de onde se vislumbram as fronteiras do conhecimento e que naturalmente irradia tanto fascínio quanto expectativa. Ao conseguir ver como a matéria se organiza em escala molecular e atômica, deparamo-nos com paisagens inusitadas, como as que ilustram esta reportagem. Mais importante que ver, porém, é manipular o novo mundo que se mede em nanômetros (as bilionésimas partes do metro) para tirar proveito dele.
Esses avanços costumam ser ostensivamente descritos como o germe de uma nova revolução industrial, com potencial de trazer benefícios ilimitados para a sociedade, dos tecidos que não mancham à cura do câncer por drogas inteligentes, passando por transformações radicais no campo eletrônico e energético. Tal discurso, entretanto, aparenta sinais de exaustão. Se de um lado várias aplicações nanotecnológicas já podem ser compradas, de outro, suas vantagens ainda estão muito aquém das que foram alardeadas, o que vem abrindo uma lacuna na qual se acumulam questionamentos.
Dentro da comunidade científica surgem perguntas como: As inovações nanotecnológicas (veja infográfico no pdf) são mesmo revolucionárias ou somente o aperfeiçoamento de tecnologias já existentes? Quantas aplicações desse tipo estão de fato no mercado? Os nanomateriais não poderiam trazer riscos à saúde humana? E ao ambiente? Se houver riscos, a sociedade não deveria ser informada? O discurso eufórico sobre o potencial dessa área não estaria impregnado de elementos típicos das narrativas de ficção científica?
Todas essas dúvidas encaminham a nanotecnologia para a berlinda, onde, sem desqualificar os méritos científicos que lhe correspondem, seus futuros passos tendem a ser reavaliados daqui para a frente. E as questões mais prioritárias estão relacionadas à sustentabilidade. A problemática foi resumida no editorial da revista Nature Nanotechnology de junho deste ano, em edição dedicada a uma subdivisão emergente desta ciência – a nanotoxicologia:
“Peixes, vermes, roedores, algas, bactérias e células. Nanotubos de carbono, óxidos metálicos e pontos quânticos. Escolha um modelo animal da primeira lista e um nanomaterial da segunda, e haverá chances de você encontrar dois ou mais estudos toxicológicos com resultados ligeiramente diferentes sobre o impacto dos últimos sobre os primeiros. Vinte anos de pesquisas confirmam que os nanomateriais podem apresentar toxicidade incomum e inesperada, mas o quanto nós aprendemos sobre as interações desses materiais com humanos, animais e o ambiente?”. A conclusão dos editores é: a nanotoxicologia mal engatinha.
Arquitetura do invisível
Matéria publicada na Unesp Ciência de outubro de 2009.
A rotina dos nanocientistas é desvendar as entranhas da matéria. Eles modificam sua estrutura em busca de novas propriedades e assim conseguem resolver problemas tecnológicos da indústria
De posse de microscópios de altíssima resolução, Elson Longo e sua equipe enxergam as entranhas da matéria até o seu mais básico nível de organização. Eles veem como os cristais se estruturam, as moléculas se arranjam, os átomos se empilham. No melhor estilo “voyeur científico”, desvendam o invisível em belíssimas imagens (como a que abre esta reportagem e a que foi mostrada no Click! da 1ª edição da Unesp Ciência).
A tarefa de desnudar assim a matéria não é só indiscrição de nanocientista. É a primeira parte de uma rotina centrada na busca por novas propriedades, como cor, dureza, condutividade elétrica e fotoluminescência. Essas características têm grande potencial industrial e estão intimamente relacionadas à estrutura tridimensional da matéria, visível apenas numa escala nanométrica, que é um milhão de vezes menor que um milímetro (um fio de cabelo, por exemplo, pode ter entre 50 mil e 100 mil nanômetros de espessura).
“Conhecendo a estrutura dos materiais, podemos alterá-la e ver como as propriedades mudam”, explica Longo, coordenador do Centro Multidisciplinar de Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC), formado por laboratórios da Unesp em Araraquara, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), da USP e do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares.
Para alterar a estrutura da matéria, os nanocientistas dedicam-se a sintetizar substâncias quimicamente já conhecidas, à procura de arranjos moleculares diferenciados. Um exemplo é o titanato de bário. Quando sintetizado em determinadas condições de temperatura e pressão, esse sólido, com grande potencial na fabricação de memórias de computador, adquire fotoluminescência – a capacidade de absorver e emitir luz. Materiais fotoluminescentes encontram vasta aplicação industrial: da medicina diagnóstica à prospecção de petróleo.
“Nós brincamos com a arquitetura dos materiais”, diz Diogo Paschoalini Volanti, doutorando do Instituto de Química da Unesp em Araraquara, que conduz a parte experimental de sua tese no Laboratório Interdisciplinar de Eletroquímica e Cerâmica (Liec) da UFSCar. Ele é o responsável pela criação de uma engenhoca da qual toda a equipe se orgulha e que deu origem à maior parte dos 53 artigos científicos publicados pelo grupo só em 2009. “É a combinação de um micro-ondas com uma panela de pressão”, diverte-se Longo.
