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quarta-feira, 1 de dezembro de 2010

Nanotubos de Carbono, tecnologia do futuro

     Os nanotubos de carbono são 100 mil vezes mais finos que um fio de cabelo e invisíveis para microscópios ópticos. Apesar disso, dentre todos os materiais conhecidos é um dos que possui maior resistência mecânica— não quebram nem deformam com facilidade quando dobrados ou submetidos à alta pressão. Ocos por dentro, os nanotubos podem ter as extremidades fechadas, e seu diâmetro interno inicia próximo a um nanômetro — a bilionésima parte do metro.
     Destacam-se também como um dos melhores condutores de calor, e para completar, alguns tipos podem ser capazes de transportar eletricidade. A reunião de tais propriedades em uma única estrutura, ativa a imaginação de cientistas. O entusiasmo com as possibilidades abertas pelas propriedades dos nanotubos para o desenvolvimento de novos materiais causa exaltação em homens de negócios, e também os cientistas da área. No Brasil, há uma comunidade de pesquisadores estudando nanotubos. Seja em universidades públicas, seja em privadas.
     Existe a crença de que os nanotubos em um futuro próximo venham a substituir o silício (segundo elemento mais abundante na Terra e principal componente do vidro, cimento, cerâmica, da maioria dos componentes semicondutores).
     Para que os nanotubos se incorporem a materiais de uso comum, há um grande obstáculo a ser vencido. Há que se desenvolver uma tecnologia barata e confiável para produzir o material em grande quantidade, e segundo especificações pré-determinadas. O que motivaria seu uso industrial. Os processos conhecidos de síntese, ou seja, obter compostos químicos a partir de substâncias mais simples não dão conta de uma produção em obter compostos químicos a partir de substâncias mais simples larga escala.
Segundo Luciano Schons Trevisan, mestre em nanociências pelo Centro Universitário Franciscano dos pontos que ainda precisam ser explorados, ele cita: o desenvolvimento de métodos adequados para retirar impurezas das amostras, o estudo da variação das propriedades dos nanotubos quando combinados a outros materiais, e o desenvolvimento de métodos de síntese que possam ser aplicados em escala industrial.
Para a coordenadora do mestrado em nanociências do Centro Universitário Franciscano, Ivana Zanella da Silva, os nanotubos de carbono já fazem parte do seu dia-a-dia. “Aqui na UNIFRA passamos por quase todas as etapas. Teórica, experimental, produção e simulação”. O aluno aprende e põe em prática o que aprendeu.
Àqueles que se questionam como e onde surgiu o nanotubo a resposta remete ao Japão dos anos 80, na área da Nanotecnologia. Ciência que está associada à medicina, eletrônica, ciência da computação, física, química, biologia e engenharia dos materiais. Atualmente quem utiliza mais os nanotubos são os laboratórios acadêmicos ou industriais interessados em nanociência e nanotecnologia. Os pesquisadores brasileiros optaram por produzir eles próprios as amostras de nanotubos que utilizam em seus experimentos.
     Uma maneira de obter nanotubos chama-se "descarga de arco". As universidades brasileiras empregam e dominam ambos os métodos. Trevisan diz que o método por descarga de arco dá origem a nanotubos mais perfeitos, por trabalhar com altíssimas temperaturas. Mas tem a desvantagem de produzir uma grande quantidade de carbonos amorfos, ou seja, os átomos estão desordenados, sem posicionamento nem espaçamento definidos entre eles.
     Na síntese por descarga de arco uma corrente elétrica de alta intensidade é aplicada a dois eletrodos de grafite, que são aquecidos a temperaturas próximas dos 3700°C. A essas temperaturas, o grafite primeiro vira vapor e em seguida se condensa na forma de uma fuligem que contém nanotubos.
     O processo de criação de um nanotubo de carbono não teria utilidade se ele não tivesse uma função. E tem. Ele é utilizado em sistemas de filtração do ar e da água, como pó antibactéria, filtros de proteção solar, produtos para limpar materiais tóxicos microprocessadores e equipamentos eletrônicos em geral, tratamentos de câncer, até dessalinização da água. Sem comentar o que ainda não foi descoberto.
     As pesquisas com esta tecnologia proporcionarão grandes avanços para a ciência, como já provocam nos próprios cientistas. Eles não sabem o que ainda vai se descobrir nessa área, mas têm certeza que não será pouco.


Por Henrison Dressler

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