O tamanho de um material altera as suas propriedades?

*Por Philippe Spitaleri, professor do Anglo Vestibulares

Em 1959, o físico norte-americano Richard Feynman (1918-1988) proferiu um discurso intitulado "There is plenty of room at the bottom", expressão que pode ser traduzida como "há mais espaços lá embaixo". Nessa palestra, Feynman fala sobre a possível manipulação de estruturas e sistemas em escala atômica e, embora não tenha mencionado os termos "nanociência" ou "nanotecnologia", considera-se que esse foi o ponto inicial desta área de pesquisa, tão importante para a ciência do século XXI e suas fronteiras. Mas o que significam esses termos?

Nanociência e nanotecnologia são termos que se referem aos estudos dos nanomateriais e suas possíveis aplicações. Os nanomateriais apresentam dimensão entre 1nm e 100nm (1nm=10^-9 m) e apresentam propriedades físico-químicas diferenciadas quando comparadas com materiais em outra escala de tamanho.

As propriedades dos nanomateriais estão relacionadas a sua elevada relação área superficial/volume da nanopartícula em nível submicroscópico. Exemplos característicos das propriedades diferenciadas desses materiais são as nanopartículas de ouro e prata, que podem apresentar colorações que vão desde o verde, até o vermelho e violeta. Um exemplo disso é a famosa Taça de Licurgo, um artefato arqueológico, muito provavelmente proveniente da Roma Antiga, e que, por ter nanopartículas de ouro e prata em sua composição, pode apresentar diferentes colorações, dependendo da forma como é iluminado.

Fonte da imagem: https://pt.frwiki.wiki/wiki/Coupe_de_Lycurgue

Atualmente, existem diversas pesquisas que buscam estudar a aplicação das nanopartículas em diferentes áreas do conhecimento, como a utilização de nanopartículas de prata para a esterilização de materiais cirúrgicos; a presença de nanopartículas de óxido de zinco (ZnO) e dióxido de titânio ( TiO₂) em protetores solares para aumentar a capacidade de absorção da radiação ultravioleta; e a confecção de materiais esportivos, como raquetes de tênis e bicicletas com nano tubos de carbono, tornando esses equipamentos extremamente leves, resistentes e, consequentemente, melhorando a performance dos atletas.

Pode-se citar ainda a confecção de nanopartículas semicondutoras denominadas de pontos quânticos, cuja tecnologia pode ser utilizada em televisores LED, aumentando a eficiência energética desses aparelhos.

As nanopartículas também apresentam aplicação na Química Ambiental, pois o desenvolvimento de nanopartículas magnéticas pode ser utilizado para a remoção de contaminantes do meio ambiente.

Em suma, o estudo dos nanomateriais e suas aplicações tecnológicas consistem em uma das áreas mais promissoras da ciência do século XXI. Nos próximos anos, é possível que vejamos o desenvolvimento de novos materiais e aplicações que desafiem as fronteiras que separam a ficção científica da nossa realidade.