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Física para Curiosos: mais um sucesso de público

Na última sexta feira, cinco de outubro, mais uma vez o auditório do IFGW encheu para o encontro de curiosos com a Física.

Os estudantes de quinto ano de graduação da Engenharia Mecânica da Unicamp, Ane Caroline A. Valvezan e Elmar A. Schnorr Filho, disseram que se interessam muito por temas de Física e se esforçam para participarem de todas as palestras do evento. “A Engenharia Mecânica tem tudo a ver com a Física, em especial esta palestra sobre Nanotecnologia. Penso que os conteúdos de todas as palestras do evento só acrescentam”, comenta Aline. Para Elmar a iniciativa ajuda a desmistificar que a Física é muito difícil por conta da linguagem que os palestrantes utilizam em suas explicações. “Todos os temas até agora foram muito bem conduzidos”, observa o estudante.

Camila Cestari, estudante de Geologia na Unicamp, gosta de participar de eventos de divulgação em vários Institutos e Faculdades da Universidade. Para ela o evento Física para Curiosos é importante porque depois de assistir as palestras ela pode procurar saber mais sobre os temas já com algum direcionamento em mente. “Devo abrir meu leque de conhecimentos porque gostaria de seguir os estudos acadêmicos em Geofísica. Então me aproximar da Física é natural”, acrescenta Camila.

O Prof. Daniel Ugarte, do Departamento de Física Aplicada do IFGW, iniciou sua palestra intitulada “Revolução Nanotecnológica: ficção ou realidade” dizendo que o tema é extremamente vasto e que fez recortes para tentar passar o que considera importante da área.

A nanociência e nanotecnologia se baseiam na manipulação de átomos e moléculas. O palestrante mostrou várias imagens de filmes de ficção científica comentando que os sistemas nanotecnológicos imaginados nos filmes estão geralmente do lado do mal e que muitos não passam de ficção enquanto que outros são sim passíveis de acontecer um dia. “Células sanguíneas dotadas de GPS, nanomites que comem a Torre Eiffel, Terminator T-3000 que ao virar pó se refaz novamente através de um conjunto de nanites...e por aí vai”, brinca o professor. Explicou também o conceito de nano – distância um milhão de vezes menor do que um milímetro. “Seria como se comparássemos a Terra com uma bola de futebol, com a Terra representando o metro e a bola o nanômetro”, observou. O professor contou que Richard Feynman, famoso físico teórico, em 1959 dizia que as leis da Física não eram proibitivas para a manipulação de átomos, porém naquela época não existiam as ferramentas para fazê-lo.

Desde então foram desenvolvidos instrumentos especiais para se enxergar, mover e posicionar individualmente os átomos. Tratam-se dos microscópios eletrônicos, de força atômica e de varredura por tunelamento. O palestrante explicou simplificadamente o funcionamento de cada um deles, o que foi de grande valia para os participantes.

Na sequência o professor versou sobre a nanotecnologia do nosso dia-a-dia. Começou mostrando fotos interessantes de rádios a válvulas com famílias reunidas ao redor do móvel para escutá-lo. Com o objetivo de miniaturizar os sistemas telefônicos da época, o transistor foi inventado nos Laboratórios Bell por John Bardeen e Walter Houser Brattain em 1947. Depois foi utilizado em larga escala em tantos outros aparelhos, tais como rádios e televisores. Logo em seguida foi concebido o circuito integrado, onde em um único substrato de silício se colocavam vários transistores, resistores etc. “Hoje em dia a indústria microeletrônica está produzindo eficientemente chips com cem milhões de transistores por milímetro quadrado, barateando todos os equipamentos que conhecemos hoje tais como celulares e computadores. Isto é nanotecnologia”, comentou o palestrante. Como exemplo de nanociência, o palestrante mostrou uma pesquisa na qual se manipulam átomos através de um microscópio de varredura por tunelamento e se consegue obter uma memória composta de apenas um átomo. A indústria que financiou esta pesquisa resolveu não dar continuidade por não ver aplicação nos seus resultados. Então quando se encontram aplicações para uma pesquisa em nanociências e se colocam recursos tecnológicos para se viabilizar um produto, o processo passa a ser chamado de nanotecnologia.

Os participantes puderam aprender sobre os novos materiais nos quais o elemento químico Carbono tem papel de destaque: grafite e grafeno. Esses materiais influenciaram sobremaneira o desenvolvimento recente das nanociências. “O grafite, um antigo conhecido, é formado por átomos de carbono com três vizinhos em um arranjo hexagonal. Porém a partir dos anos 80 descobriram que a partir de uma lâmina de hexágonos se podia construir uma esfera, um tubo ou uma folha somente – que seria o grafeno”, enfatizou Ugarte. Cada uma dessas formas fez com que se mudasse a visão do que era fazer materiais a partir do Carbono. Estavam procurando juntar os Carbonos em estruturas estáveis e encontraram estruturas formadas de 44 a 92 átomos, e a maior parte delas continha 60 átomos. Assim, fizeram uma estrutura de 60 átomos formada de hexágonos e pentágonos parecida com uma bola de futebol – os fulerenos. Em 1991 o cientista japonês Sumio Iijima conseguiu fabricar os tão afamados nanotubos de carbono, fazendo com que a geometria do tubo determinasse suas propriedades condutoras, semicondutoras ou isolantes dependendo do diâmetro e da helicidade (passo do parafuso). Porém, mesmo com o avanço da nanociência envolvida, ainda não se conseguiu tecnologia para se construir esses nanotubos em escala que pudesse justificar a substituição dos componentes já existentes no mercado. “A caixa de pandora está aberta, as ferramentas são surpreendentes. Muitos estudos e ideias interessantes estão acontecendo. A comunidade científica se interessa muito por esses estudos e precisa de gente interessada para dar continuidade a eles”, observou o palestrante.

Os químicos têm um papel importantíssimo nas pesquisas em nanociências porque possuem conhecimentos e técnicas sobre a manipulação de moléculas e átomos. A síntese de nanopartículas dentro de uma solução solvente, podendo ligar nessas partículas outras moléculas – biológicas, anticorpos etc – tornou-se uma especialidade dos químicos. “Esses conhecimentos dos químicos aliados às ferramentas da Física fez da nanociência uma ciência muito mais abrangente, abrindo as fronteiras do conhecimento”, esclareceu o professor.

O palestrante explicou o conceito dos metamateriais que são compostos de vários materiais nos quais suas propriedades vão além das dos materiais isolados. Deu o exemplo das metalentes que fazem a separação dos comprimentos de onda – como se fosse um prisma - tendo a espessura de 6 micra. “Uma aplicação muito interessante para telas de celulares”, complementou. As nanociências e nanotecnologia já estão revolucionando nosso mundo porque estudam e propõem materiais mais baratos, mais eficientes e menos poluentes para os maiores problemas enfrentados pela humanidade hoje em dia – energia, poluição, purificação da água etc. “Aqui dou exemplos de materiais autolimpantes para confecção de roupas nos quais a sujeira não gruda, tintas que já foram desenvolvidas com materiais antifúngicos, vidro para janelas que se adequam para deixar passar mais ou menos luminosidade para conforto e economia de energia”, completou o palestrante.

Por fim falou sobre as estruturas de DNA que se reorganizam sozinhas e das pesquisas que as utilizam para formar novas estruturas, mostrando exemplos de figuras que se formam. Citou exemplos de estudos recentes de biosensores e nanomedicina, os quais são bastante interessantes para o futuro do estudo de drogas porque espera-se que vão ajudar no tratamento de doenças como o câncer, uma vez que as drogas atingem apenas o tumor de maneira correta e eficaz.

O Prof. Daniel Ugarte parabenizou os organizadores pela iniciativa e agradeceu a oportunidade de participação. Foi bastante aplaudido pela plateia e respondeu a toda as questões formuladas. Foi uma noite agradável e proveitosa para todos.

Quer saber mais sobre os eventos futuros? Quer ver as fotos desse evento? Clique aqui.

Física para Curiosos - Daniel Ugarte

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