Os avanços permitidos pelas nanotecnologias só foram conseguidos a partir do momento em que o homem dominou o universo micrométrico. Hoje o prefixo micro (milionésimo de metro) faz parte de nossa vida, por meio da microeletrônica, do microscópio, do microcomputador e outros. Quase todos os utilitários e equipamentos domésticos possuem microprocessadores. Dos micros passamos para os nanos, onde a dimensão de cada unidade funcional estará próxima da dimensão molecular, isto é, das espécies mais simples que constituem o mundo material.
O termo nano é de origem grega e significa anão. Os sistemas desenvolvidos pela nanotecnologia estão em escala nanométrica, ou seja, estruturas que variem de 1 a 100 nanômetros de tamanho. O nanômetro, cujo símbolo é nm, é equivalente a um bilionésimo de metro. Na escala nanométrica, um átomo mede 0,1 nm, uma molécula de água tem 1nm e um fio de cabelo 100.000 nm.
Segundo Henrique Eisi Toma, professor do Instituto de Química (IQ) da Universidade de São Paulo (USP), entrar nesse universo, não significa apenas ampliar o limite micrométrico da tecnologia atual, passando para uma escala ainda mil vezes menor. “Significa, principalmente, ter a capacidade de controlar os processos de fabricação dos materiais e dispositivos, numa escala de dimensão molecular, invisível a olho nu”, acrescenta.
Para dominar essa tecnologia para produção de novos materiais, o IQ desenvolve nanopesquisas em diversas áreas. Em nanotecnologia molecular, o instituto vem projetando sistemas supramoleculares, isto é, sistemas construídos a partir de diversos tipos de compostos. “Se um composto precisa de luz para promover uma dada transformação química, podemos agregar ao mesmo, uma outra espécie que tenha maior capacidade de captar a luz e fazer a transferência da energia luminosa para a mesma”, exemplifica Toma. Num sistema como esse, as duas espécies agem em conjunto de forma sinergística, uma potencializando a ação da outra.
Sistemas supramoleculares podem funcionar como catalisadores mais eficientes, como sensores dotados de capacidade de reconhecimento molecular, como agentes em fototerapia dinâmica (terapia baseada na aplicação da luz, para destruir tumores ou realizar microcirurgias), ou como elementos genuínos de componentes eletrônicos em nanotecnologia molecular. Também em pesquisa na USP estão outros sistemas supramoleculares, derivados de compostos como as porfirinas (responsável pela cor vermelha do sangue), ftalocianinas (semelhante à clorofila, pigmento verde das plantas, que realiza fotossíntese), e compostos metal-orgânicos em geral.
Além desses sistemas, o grupo desenvolve materiais condutores baseados em filmes moleculares, e sistemas híbridos (parte molecular, parte inorgânica) para aplicações opto-eletrônicas (emissão ou transporte de luz), sistemas eletrocrômicos (vidros recobertos com filmes que mudam de cor com a aplicação de voltagem), e dispositivos fotoeletroquímicos (que convertem luz em energia elétrica).
Segundo Toma, o Brasil tem uma reconhecida capacitação em pesquisa na área de ciências exatas e biológicas, o que falta é uma maior interação entre os laboratórios de pesquisa básica e os centros, governamentais ou privados, dedicados à P&D (pesquisa e desenvolvimento). “Tal colaboração é importante, pois permitiria incrementar melhor as idéias geradas com a pesquisa básica, chegando até ao nível de protótipos e eventualmente de produtos”, acrescenta.
Além da USP, Toma participa como coordenador da Rede de Nanotecnologia Molecular e Interfaces (Renami), criada pelo CNPq para agregar pesquisadores e estimular o intercâmbio de pesquisas. Hoje, a Renami é composta por cerca de 40 pesquisadores-doutores com interesses diversos, como os voltados para aspectos sintéticos (preparação de nanomateriais); desenvolvimento de sistemas biomiméticos ? como os modelos de fotossíntese artificial; desenvolvimento de nanocompósitos e materiais híbridos ? combinando, por exemplo, argilas com polímeros; desenvolvimento de dispositivos e metodologias sensoriais; desenvolvimento de filmes moleculares e condutores e desenvolvimento de sistemas integrados e mesocerâmicos para uso em nanotecnologia molecular. (Hebert França)
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