Por: Ascom UESB VCA
O futuro já chegou? Parece até filme de ficção científica, mas já imaginou roupas que protegem contra a Covid-19? Órgãos humanos artificiais? E chips atômicos, já ouviu falar? Todas essas e outras aplicações surgem a partir de pesquisas com elementos quânticos aplicados a nanomateriais. Em outras palavras, a nanotecnologia é o olhar da tecnologia no século 21, capaz de mudar o futuro da humanidade.
Essa ciência, que vem contribuindo com áreas da Medicina, Energia e Informática e avançando nos últimos anos, é responsável, por exemplo, pela criação de um vidro à prova de arranhão, pela criação de órgãos humanos artificiais (por meio de implantes e próteses), por diagnósticos mais rápidos em aparelhos nanosensores e etc. Na área farmacêutica, tanto o custo do medicamento quanto a administração do seu uso podem ser reduzidos por conta dessa tecnologia, além de uma melhor aceitação do tratamento pelo paciente.
Na Uesb, o professor Alexsandro Gama, do Departamento de Ciências Exatas e Naturais (Dcen), campus de Itapetinga, pesquisa gás quânticos frios, o condensado de Bose-Einstein, que pode ser aplicado a nanomateriais. A pesquisa é uma linha de fronteira entre a física atômica e química quântica. Com seus resultados, o uso desses elementos pode ser aplicado em materiais com antivirais, antibacterianos e autolimpantes, entre outros.
O quinto estado da matéria – O foco do seu trabalho, dentro da ciência básica, é estudar o átomo quando ele está próximo ao zero absoluto. De acordo com o professor, esse estágio do átomo “é um comportamento diferente de qualquer outro comportamento da natureza, principalmente em relação aos estados da matéria que conhecemos até hoje. Assim, o condensado Bose-Einstein é considerado o quinto estado da matéria”, pontuou.
Geralmente, no dia a dia, as pessoas tem o conhecimento dos três principais estados da matéria: o sólido, o líquido e o gasoso. “Sem esses três estados que a natureza mostra como molécula, não teria a vida na Terra. Seria impossível o ser humano viver sem eles”, explicou o professor. Já o quarto estado trata-se do plasma; com grandes aplicações tecnológicas, é como um mar de íons. Por fim, o quinto elemento, o condensado de Bose-Einstein, é uma fase da matéria formada por partículas elementares, compostas numa escala sub atômica, que são os bósons e o fermións.
Com isso, o quinto estado só é formado em uma temperatura próxima ao zero absoluto. De acordo com Gama, “nessas condições, uma grande fração de átomo atinge o mais baixo estado quântico. É um comportamento das leis da mecânica quântica, que podem ser observados na escala macroscópica”, comentou. Mostrado por Albert Einstein, em 1925, e, posteriormente, pelo físico indiano Satyendra Nath Bose, o primeiro condensado só foi produzido em 1995, nos Estados Unidos, por Eric Cornell e Carl Wieman. Suas aplicações resultaram em chips atômicos, computadores quânticos, celulares, entre outros produtos.
Aplicação – Mas o estudo com esses materiais tem sido desenvolvido aqui perto. Em parceria com uma equipe experimental, Gama busca determinar essas propriedades das nanopartículas e convertê-las nas aplicações práticas. Além disso, o pesquisador trabalha com o material fotoluminescentes, que são semicondutores. Nessa pesquisa, ele aponta que as propriedades desse material têm aplicação na tecnologia, ou seja, semicondutores que são utilizados na fabricação de super computadores.
Sua tese de Doutorado, realizada na Universidade de São Paulo, em São Carlos, foi uma das primeiras nessa área teórica aqui no Brasil. As contribuições teóricas são realizadas em parceria com Centros e Grupos de Pesquisas de instituições como a Universidade de São Paulo (USP), a Universidade Federal de São Carlos (Ufscar) e a Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMGS).
São essas pesquisas, lideradas pelo docente da Uesb, que fornecem dados teóricos aos grupos de estudo, parceiros de empresas que, por sua vez, desenvolvem produtos com aplicação dessas tecnologias em diferentes áreas – desde cosméticos até industrial. Atualmente, os resultados da sua pesquisa estão sendo utilizados por uma empresa nacional para a fabricação de máscaras, roupas e plásticos que podem matar o vírus da Covid-19.