No Laborat\u00f3rio de Qu\u00edmica Supremolecular e Nanotecnologia (LQSN) do Instituto de Qu\u00edmica (IQ) da USP pesquisadores realizam diversos estudos envolvendo as nanopart\u00edculas, estruturas cem mil vezes menores que a espessura de um fio de cabelo que podem ser utilizadas pela f\u00edsica, medicina, ind\u00fastria petroqu\u00edmica e metarl\u00fargica. \u201cS\u00e3o infinitas as aplica\u00e7\u00f5es\u201d, afirma o coordenador do laborat\u00f3rio, o professor Henrique Eisi Toma. <\/p>\n
O LQSN conta atualmente com um grupo de 25 pesquisadores, entre doutorandos, p\u00f3s-doutores e alunos de inicia\u00e7\u00e3o cient\u00edfica. Uma de suas pesquisas mais extensas utiliza nanopart\u00edculas feitas de magnetita, material que, quando na forma nanom\u00e9trica, se torna um super-\u00edm\u00e3. \u201cEle pode ser injetado para fazer tomografias, pode ser utilizado no transporte de medicamentos, s\u00e3o poss\u00edveis in\u00fameras aplica\u00e7\u00f5es\u201d, conta o professor. Uma aplica\u00e7\u00e3o estudada por ele seria na \u00e1rea petrol\u00edfera. \u201cN\u00e3o somos capazes de extrair das pedras 70% do petr\u00f3leo, mas com as nanopart\u00edculas, pode ser poss\u00edvel tornar o petr\u00f3leo magn\u00e9tico e moviment\u00e1-lo\u201d. Em uma pesquisa financiada pela Petrobr\u00e1s, ainda em fase inicial, Toma verificar\u00e1 como se pode empurr\u00e1-lo para fora da pedra. <\/p>\n
Testes em laborat\u00f3rio tamb\u00e9m verificam a possibilidade das nanopart\u00edculas ajudarem na despolui\u00e7\u00e3o de rios \u201c\u00c9 poss\u00edvel coloc\u00e1-las na \u00e1gua polu\u00edda para que elas se liguem \u00e0s part\u00edculas de poluentes. Utiliza-se ent\u00e3o um \u00edm\u00e3 para atrair as nanopart\u00edculas com os poluentes grudados a elas\u201d, explica o professor. <\/p>\n
Extra\u00e7\u00e3o mineral limpa
\nUma das aplica\u00e7\u00f5es mais revolucion\u00e1rias das nanopart\u00edculas \u00e9 no campo da explora\u00e7\u00e3o mineral. \u201cHoje, quando se extrai cobre, \u00e9 preciso jogar \u00e1cido ou bact\u00e9rias no min\u00e9rio, para que saia um l\u00edquido contendo o cobre. Esse l\u00edquido vai para um tanque em que se jogam solventes, reagentes e extrai-se o cobre, que vai em seguida para uma c\u00e2mara, onde recebe um potencial e torna-se met\u00e1lico\u201d, descreve o professor. Por\u00e9m, com o uso de nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas, esse processo pode ser reduzido a uma \u00fanica etapa. \u201c\u00c9 poss\u00edvel coloc\u00e1-las no min\u00e9rio de cobre para que se grudem ao material, ent\u00e3o se aplica um potencial e o cobre se torna, instantaneamente, met\u00e1lico\u201d. <\/p>\n
O processo \u00e9 nomeado de \u201cnanohidrometalurgia magn\u00e9tica\u201d e pode, segundo Toma, representar uma economia de milh\u00f5es. Al\u00e9m disso, a preocupa\u00e7\u00e3o ambiental tamb\u00e9m pode influenciar a ado\u00e7\u00e3o deste novo m\u00e9todo na explora\u00e7\u00e3o de minerais. \u201cNo futuro, os processos envolvendo a queima de min\u00e9rios ser\u00e1 banida. Hoje buscam-se m\u00e9todos brandos, em temperatura ambiente, que n\u00e3o poluam e que sejam c\u00edclicos \u2013 e esse processo \u00e9 perfeito\u201d, anima-se. <\/p>\n
Utilizando o mesmo m\u00e9todo, tamb\u00e9m \u00e9 poss\u00edvel facilitar a reciclagem de materiais, como por exemplo, circuitos eletr\u00f4nicos. \u201cEles est\u00e3o cheios de cobre e outros metais. Ent\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel funcionalizar a part\u00edcula pra atrair cada metal espec\u00edfico e depois retir\u00e1-los com um \u00edm\u00e3\u201d, declara o professor. Esta pesquisa j\u00e1 foi inclusive patenteada, e o professor busca agora empresas ligadas \u00e0 metalurgia interessadas em financiar os avan\u00e7os dos estudos. <\/p>\n
Outro trabalho realizado por Toma, ainda em fase de testes laboratoriais, \u00e9 a incorpora\u00e7\u00e3o das nanopart\u00edculas magn\u00e9ticas em enzimas, para que, ap\u00f3s seu uso, elas possam ser retiradas do produto da biocat\u00e1lise. \u201cNos processos biol\u00f3gicos que utilizam enzimas, elas s\u00e3o jogadas fora \u2014 n\u00e3o d\u00e1 pra recuperar ao final. Com as nanopart\u00edculas, por\u00e9m, as enzimas podem ser reutilizadas dezenas de vezes\u201d, conta. <\/p>\n
A magnetita n\u00e3o \u00e9 o \u00fanico min\u00e9rio estudado por Toma. O docente j\u00e1 ganhou um pr\u00eamio da Petrobr\u00e1s por uma pesquisa com nanopart\u00edculas de prata. \u201cSe n\u00f3s as colocarmos em um pl\u00e1stico, ela mata todas as bact\u00e9rias e fungos\u201d, conta o professor, que mant\u00e9m h\u00e1 tr\u00eas anos um p\u00e3o dentro de um destes recipientes. \u201cColocando os alimentos em pl\u00e1sticos protegidos por nanopart\u00edculas de prata, eles duram muito mais\u201d. <\/p>\n
Al\u00e9m disso, estas nanopart\u00edculas podem ser utilizadas para realizar separa\u00e7\u00e3o de componentes qu\u00edmicos na ind\u00fastria petrol\u00edfera. \u201cPode-se separar os gases saturados dos insaturados com uma membrana. Os insaturados interagem com as nanopart\u00edculas e passam por ela, os saturados, n\u00e3o\u201d, declara o professor, acrescentando que este m\u00e9todo \u00e9 mais limpo e econ\u00f4mico que o atual. \u201cO processo de separa\u00e7\u00e3o utilizado hoje necessita de uma torre enorme, gasta uma quantidade absurda de energia e polui muito o ambiente\u201d. A pesquisa, realizada em conjunto com a Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), est\u00e1 patenteada pela Petrobr\u00e1s e encontra-se em fase de testes-piloto. <\/p>\n
Sol e conchas
\nO professor tamb\u00e9m pesquisa na \u00e1rea de c\u00e9lulas solares, utilizando nanopart\u00edculas de di\u00f3xido de tit\u00e2nio. Com dois pequenos filetes de vidro pintados e colados, o professor criou uma bateria solar que funcionou pelo per\u00edodo de um ano girando um pequeno ventilador. \u201c\u00c9 uma convers\u00e3o qu\u00edmica de energia. N\u00f3s desenvolvemos o corante que capta a luz e injeta os el\u00e9trons, as porfirinas modificadas\u201d, conta o professor, que sonha em ter sua pesquisa indo al\u00e9m dos simples testes laboratoriais. Para tanto, submeteu um grande projeto para buscar financiamento de empresas. \u201cN\u00f3s queremos transformar todas as janelas em dispositivos de capta\u00e7\u00e3o de energia. Essa pode ser a energia do futuro\u201d, declara. <\/p>\n
Diante de tantas aplica\u00e7\u00f5es j\u00e1 consolidadas e do futuro promissor da nanotecnologia, n\u00e3o \u00e9 de se estranhar o fasc\u00ednio do professor pela \u00e1rea. Sua empolga\u00e7\u00e3o \u00e9 tamanha que, at\u00e9 mesmo durante as f\u00e9rias, ele passa o tempo no laborat\u00f3rio conduzindo pesquisas de seu pr\u00f3prio interesse, como um hobby. <\/p>\n
Umas destas pesquisas envolve conchas de ostras e mariscos. Toma j\u00e1 havia investigado o comportamento do petr\u00f3leo nas rochas utilizando a forma\u00e7\u00e3o das conchas, e ficou t\u00e3o impressionado por esta forma\u00e7\u00e3o, que resolveu estud\u00e1-la em profundidade. Durante as an\u00e1lises, descobriu que, com as conchas, era poss\u00edvel calibrar seu microsc\u00f3pio de mapeamento qu\u00edmico. <\/p>\n
\u201cAs conchas produzem um espectro muito preciso no equipamento\u201d, conta o professor. Com isso, utilizando conchas ou at\u00e9 mesmo cascas de ovo, \u00e9 poss\u00edvel realizar o mapeamento de subst\u00e2ncias, algo que j\u00e1 \u00e9 realizado em seu laborat\u00f3rio. \u201cColocamos nanopart\u00edculas de ouro sobre essas forma\u00e7\u00f5es. Quando a luz bate nas nanopart\u00edculas, ela gera um feixe, e ent\u00e3o conseguimos verificar a exist\u00eancia de uma \u00fanica mol\u00e9cula, o que o torna este o sensor qu\u00edmico mais sens\u00edvel que existe\u201d, conclui. <\/p>\n
Autor: Ag\u00eancia USP<\/b><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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