Tela led, cirurgia e painéis solares: como pesquisa do Nobel de Química está na nossa vida

O Nobel de Química deste ano foi concedido a três cientistas que criaram os chamados pontos quânticos, trazendo a até então abstrata nanotecnologia para o nosso cotidiano. Esses pequeníssimos cristais estão presentes nas telas das televisões de tecnologia LED e nos exames médicos de imagem, onde as nanopartículas são responsáveis por criar as diferentes cores.

A empresa holandesa Philips e a japonesa Sony foram pioneiras no uso dessa tecnologia para melhorar a cor e a definição das telas de suas televisões há uma década. Algumas lâmpadas de LED também incorporam pontos quânticos para conseguir novos matizes luminosos.

Os pontos quânticos também são usados na geração de imagens na medicina, para guiar cirurgiões na remoção de tecido cancerígeno e também para determinar com mais precisão os alvos de determinadas drogas oncológicas. Os cristais estão presentes em painéis solares e estufas.

“Esse prêmio já era esperado dadas todas as aplicações da tecnologia”, afirmou a diretora do Centro de Inovações em Novas Energias (Cine) da Unicamp, Ana Flávia Nogueira, integrante da Academia Brasileira de Ciências (ABC). “A grande revolução dessa pesquisa foi mostrar que a composição desses pontos é a mesma e que a diferença está no tamanho; isso era bem inesperado.”

As propriedades de um elemento são determinadas pela quantidade de elétrons que ele possui. Entretanto, nas dimensões do incrivelmente pequeno surge o fenômeno quântico, em que o que determina as propriedades de um elementos é o seu tamanho. Isso já era previsto, mas muito difícil de demonstrar e, mais ainda, de controlar. O que os premiados conseguiram fazer foi criar partículas muito pequenas, regidas pelo fenômeno quântico, e muito estáveis. Essas partículas, os chamados pontos quânticos, são de grande importância para a nanotecnologia.

“A primeira grande contribuição deles foi conseguir criar essas nanoestruturas, comprovando as propriedades diferenciadas nessa escala de tamanho”, explicou o professor Aldo Zarbin, do Departamento de Química da Universidade Federal do Paraná (UFPR). “Eles conseguiram também criar as partículas com um controle muito fino do tamanho, garantindo o controle do processo. Eles conseguiram criar partículas de tamanhos específicos.”

Além disso, segundo Zarbin, eles conseguiram fazer isso a um custo relativamente baixo e com uma tecnologia passível de ser escalonada pela indústria.

“Ou seja, eles ajudaram a tornar a nanotecnologia algo real, palpável”, resumiu Zarbin. “Eles trouxeram a nanotecnologia para o mundo real.”

Pontos quânticos são extremamente pequenos – alguns milionésimos de milímetros. Seu tamanho exato determina a cor da luz que vai emitir. Os pontos menores são azuis; os maiores são amarelos e vermelhos.

“Por muito tempo, ninguém imaginou que se poderia fazer partículas tão pequenas, mas os vencedores deste ano conseguiram fazer exatamente isso”, afirmou a Academia Sueca em comunicado.

Outro uso importante da tecnologia, como lembra Ana Flávia, é na agricultura. Estufas usam os pontos quânticos em suas coberturas.

“Já é sabido que determinadas plantas crescem melhor quando expostas a um determinado comprimento de luz”, explicou a especialista.

A academia informou ainda que, embora o trabalho dos três já esteja oferecendo grandes benefícios para a humanidade, ainda há muito a ser explorado: “Os pesquisadores acreditam que, no futuro, podem contribuir para a criação de equipamentos eletrônicos flexíveis, pequeníssimos sensores, células solares mais finas e comunicação quântica encriptada.”