A COPEA, Coordenação de Programas de Estudos Avançados da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) organizou para os últimos meses de 2007, um ciclo de conferências para discutir a Nanotecnologia. Com apoio do Forum de Ciência e Cultura (FCC/UFRJ), os encontros científicos foram iniciados dia 13 de setembro, no salão Pedro Calmon, alocado no campus da Praia Vermelha. Com o tema “Mundo Nanométrico”, o primeiro convidado foi Henrique Toma, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (USP). Coube ao especialista dar uma explicação geral dos pontos que serão abordados nas próximas palestras e introduzir para os presentes um pouco dos princípios e inovações nanométricas.
O pesquisador iniciou sua apresentação elogiando a iniciativa da COPEA. Nano, explica Henrique, corresponde a um bilionésimo do metro, algo 100 vezes menor que a espessura de um fio de cabelo e que, portanto, reserva mistérios invisíveis ao olho humano. Para demonstrar a relevância do mundo nanométrico — única instância em que os átomos são capazes de “conversar”, gerando um efeito cooperativo entre si —, provar que ele participa integralmente do ambiente em que os homens vivem, o palestrante apresentou a Natureza Nano.
Henrique mostrou a imagem de uma flor de lótus e ampliou um ponto de suas folhas à dimensão nanométrica. Foi assim que estudiosos perceberam o perfil super-hidrofóbico das partículas que compõem a superfície da flor, impedindo, então, a penetração das gotículas de água. “Batizamos isso de Efeito Lótus. O mesmo ocorre com a asa da libélula, de estrutura aerodinâmica e cuja superfície é igualmente super-hidrofóbica, por isso, não molha. A natureza propicia em nível nanométrico propriedades que passam despercebidas, mas que garantem um desempenho otimizado e uma sobrevida ampla para animais, plantas e entre outros”. Segundo o pesquisador, a inteligência dos cientistas foi olhar atentamente para a natureza, aprender seus componentes e saber utilizá-los em benefício dos homens. “Para citar exemplos simples, o Efeito Lótus foi aplicado em tecidos para a fabricação de roupas que não sujam, em colheres e panelas anti-aderentes”.
O chamado Efeito Lagartixa também foi apresentado por Henrique. Ao observar as patas deste pequeno réptil, são encontrados milhões de nanofios que interagem com o meio e geram juntos, uma imensa força de adesão. É desta forma que a lagartixa consegue andar pelas paredes. Manipulando este efeito, inventores fabricaram adesivos fibrilares artificiais, entre eles, um vidro aderente. “Basta encostar um objeto no vidro e ele fica preso instantaneamente. Mas o importante é mostrar que propriedades reveladas pela Natureza Nano servem de base para muitas novidades, umas aparentemente dispensáveis, porém, há aquelas que podem ser revolucionárias para a humanidade”.
Outra transferência da natureza para a utilidade das pessoas, detalha o palestrante, foi colaboração do tubarão, notório por sua eficiente natação. Nanometricamente a escama deste peixe é repleta de ranhuras que possibilitam a água a fluir pela superfície do tubarão, praticamente anulando a resistência do mar. Este princípio foi aplicado nas novas roupas para atletas nadadores. “Imitam a escama do animal e também possui a característica super-hidrofóbica. A roupa não molha e bolhas de ar ficam presas no tecido, gerando um efeito bóia que corrige automaticamente a postura do atleta e o ajuda a nadar melhor e mais rápido”.
Passando para a nanotecnologia em biomateriais, Henrique revela uma iniciativa que já está em uso em alguns países. Cientistas copiaram as estruturas nanométricas da composição dos ossos e criaram uma versão artificial melhorada. Para o uso da medicina, é possível aplicar uma injeção com este material em uma lesão óssea. “Após algumas semanas, o componente é identificado e absorvido pelo organismo, sendo aquela região lesada inteiramente ocupada por células”. Os pacientes são beneficiados por um procedimento médico minimamente evasivo, que soluciona o problema.
O pesquisador comenta, ainda, a complexidade das células, verdadeiras máquinas de funções diversas: transformação da luz em energia, preservação da herança genética, quebra e modificação de moléculas, transporte de informações. De acordo com Henrique, um sonho de quem trabalha com nanotecnologia molecular é conseguir reproduzir o funcionamento celular. Em seguida, ele apresentou um experimento com o cloroplasto, uma das células vegetais, responsável pelo sistema de fotossíntese — processo que envolve a produção de oxigênio, o armazenamento de energia química e a produção de açúcar. Com a análise desta célula, cientistas estruturaram uma máquina para realizar a fotossíntese artificial que alcançou um rendimento maior.
Continuando a citar exemplos de experiências nanométricas, Henrique menciona Richard Feynman, considerado o pai deste campo científico, que dizia ser possível escrever uma enciclopédia inteira na cabeça de um alfinete se utilizadas técnicas nano. Gerd Binnig e Heinrich Rohrer seguiram o conselho e criaram uma máquina fotográfica capaz de gerar um diagnóstico químico e físico de uma superfície. Roberto Hottinger, brasileiro, foi também um seguidor dos “nanobenefícios” e descobriu o poder esterilizador, de proteção anti-bacteriana, que é inerente às nanopartículas de prata. Outros cientistas desenvolveram partículas nanomagnéticas, inclusive uma que pode ter considerável impacto em benefício ambiental: um imã que atrai e concentra o óleo que esteja espalhado em uma área qualquer. Há, ainda, iniciativas para uma Terapia Fotodinâmica Localizada, recurso médico já praticado em alguns países que injeta células modificadas a nível nanométrico aptas a localizar um tumor, cercá-lo e o destruír com calor.
Para concluir sua apresentação, Henrique Toma ratifica o que disse ao longo da palestra: “O mundo nano está ao nosso redor e possui segredos que vão mudar a tecnologia. No futuro, tudo será nano — nanomedicina, nanotêxtil, nanoquímica, nanoeletrônica. Assim, será possível desenvolver novas técnicas de tratamento de água, de agricultura, de conversão, estocamento e produção de energia, entre outros problemas que atingem principalmente países subdesenvolvidos e em desenvolvimento. Nanotecnologia não é inconseqüente como a mídia divulga. Nano não é algo que os homens possam se livrar. Está no mundo. Basta saber usar dele a melhor parte”.