{"id":786,"date":"2016-10-11T16:28:17","date_gmt":"2016-10-11T19:28:17","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/?p=786"},"modified":"2016-10-14T17:41:26","modified_gmt":"2016-10-14T20:41:26","slug":"pequenas-maquinas-para-o-futuro","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/pequenas-maquinas-para-o-futuro\/","title":{"rendered":"Pequenas m\u00e1quinas para o futuro"},"content":{"rendered":"

No \u00faltimo dia 5 de outubro, os cientistas Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart e Bernard L. Feringa foram laureados com o Pr\u00eamio Nobel de Qu\u00edmica 2016 pelo seu trabalho na \u00e1rea de nanotecnologia envolvendo estruturas microsc\u00f3picas at\u00e9 mil vezes menores do que a espessura de um fio de cabelo. Capazes de reagir a comandos externos do ambiente e, assim, realizar movimentos que as permitem funcionar como min\u00fasculos motores, essas mol\u00e9culas organizadas para assumirem formas espec\u00edficas, executam opera\u00e7\u00f5es simples como girar ou deslocar um de seus componentes atrav\u00e9s de uma haste, tornando vasta a gama de possibilidades de aplica\u00e7\u00e3o hoje e no futuro. Para aprofundar a abrang\u00eancia desse trabalho, o UFRGS Ci\u00eancia consultou o professor Paulo Henrique Schneider, do Instituto de Qu\u00edmica da Universidade, para comentar como se deram esses experimentos e quais as perspectivas daqui para frente.<\/p>\n

Foi em 1983 que Sauvage conseguiu pela primeira vez desenhar e unir duas mol\u00e9culas na forma de anel, presas uma \u00e0 outra, que podiam se mover livremente entre si. Embora de pouca utilidade imediata, o feito provou que era poss\u00edvel manipular os elementos em seus n\u00edveis mais b\u00e1sicos para assumirem formas previamente planejadas em laborat\u00f3rio. Sabendo de que s\u00e3o feitas essas pequenas constru\u00e7\u00f5es, usam-se est\u00edmulos como luz, temperatura, eletricidade e at\u00e9 o pH de um meio qu\u00edmico para faz\u00ea-las se movimentar, mudar de cor ou reagir de alguma outra maneira.<\/p>\n

\"Depois<\/a>
Depois de constru\u00eddo um primeiro elo, um segundo \u00e9 feito dentro do c\u00edrculo e preso fora dele. A experi\u00eancia foi realizada por Jean-Pierre Sauvage em 1983 – Ilustra\u00e7\u00e3o: Johan Jarnestad\/The Royal Swedish Academy of Sciences<\/figcaption><\/figure>\n

Normalmente as mol\u00e9culas est\u00e3o soltas por a\u00ed, nas subst\u00e2ncias com que lidamos e no pr\u00f3prio ar, se movimentando e reagindo \u00e0 arbitrariedade dos ambientes em que est\u00e3o inseridas. O trabalho desenvolvido pelos cientistas premiados foi de juntar, atrav\u00e9s de processos qu\u00edmicos, diferentes mol\u00e9culas para construir formas como, por exemplo, um bast\u00e3o de pontas grossas, que permite a um cilindro (tamb\u00e9m feito de mol\u00e9culas) percorrer sua extens\u00e3o sem correr o risco de soltar-se. No caso citado, atrav\u00e9s do est\u00edmulo certo (escolhido e calculado a partir do tipo de elemento de que \u00e9 formada essa estrutura), \u00e9 poss\u00edvel controlar quando o cilindro vai se mover de um lado ou para o outro, criando-se assim um motor molecular.<\/p>\n

Hoje, sintetizar essas pequenas m\u00e1quinas \u00e9 um processo em consolida\u00e7\u00e3o. O que necessita ser feito agora, explica Schneider, \u00e9 aprimorar o design<\/em> desses projetos \u2013 planejar de que elementos ser\u00e3o constitu\u00eddos e suas formas, de acordo com as tarefas espec\u00edficas a que ser\u00e3o destinados. Segundo ele, o Pr\u00eamio Nobel deste ano deve incentivar o desenvolvimento de novas estruturas e, consequentemente, alavancar de forma determinante uma \u00e1rea que j\u00e1 \u00e9 expoente de pesquisas em todo o mundo: a nanotecnologia.<\/p>\n

\"O<\/a>
O carro molecular pode transportar uma droga ou marcador por dentro do corpo humano, atacando diretamente a c\u00e9lula ou local que precisa ser reparado – Ilustra\u00e7\u00e3o: Johan Jarnestad\/The Royal Swedish Academy of Sciences<\/figcaption><\/figure>\n

Desde o primeiro experimento em 1983, cientistas j\u00e1 sintetizaram m\u00e1quinas moleculares famosas, como a p\u00e1 e o carro microsc\u00f3picos. O professor conta que um carro molecular (em que as mol\u00e9culas formam um chassi conectado a quatro rodas que se movem em uma \u00fanica dire\u00e7\u00e3o), pode ser utilizado, por exemplo, em procedimentos m\u00e9dicos, carregando uma droga ou um marcador em sua estrutura. O est\u00edmulo poderia ser o da temperatura, cuja altera\u00e7\u00e3o poderia fazer com que o min\u00fasculo objeto levasse sua carga por dentro do corpo, at\u00e9 achar precisamente os locais ou c\u00e9lulas que estiverem causando algum problema. De forma parecida, as hastes com cilindro poderiam vir a ser usadas em m\u00fasculos devido ao seu formato. Schneider tamb\u00e9m n\u00e3o descarta a possibilidade de que, nesse caso, a engenharia molecular poderia at\u00e9 mesmo sintetizar tecidos como a pele.<\/p>\n

J\u00e1 na \u00e1rea da computa\u00e7\u00e3o, ele cita um chip constru\u00eddo a partir desses novos m\u00e9todos que consegue,\u00a0com bilh\u00f5es de \u00e1tomos a menos, realizar o mesmo trabalho que os chips de sil\u00edcio. \u201cA miniaturiza\u00e7\u00e3o das nossas m\u00e1quinas \u00e9 uma vantagem porque torna mais eficiente o armazenamento de informa\u00e7\u00f5es e diminui drasticamente a quantidade de mat\u00e9ria-prima utilizada.\u201d Por\u00e9m, ressalta, as possibilidades de aplica\u00e7\u00e3o s\u00e3o bem mais vastas e podem chegar at\u00e9 mesmo ao entretenimento e \u00e0 interatividade, com telas que reagiriam n\u00e3o s\u00f3 a est\u00edmulos el\u00e9tricos, mas \u00e0 luz e a outros tipos de rea\u00e7\u00f5es que permitir\u00e3o \u00e0s m\u00e1quinas do futuro se tornarem mais ecl\u00e9ticas e repletas de op\u00e7\u00f5es.<\/p>\n

As pessoas talvez n\u00e3o enxerguem de imediato a utilidade das descobertas laureadas, conta, mas \u00e9 porque tratam-se de pesquisas de base. \u201cS\u00e3o alicerces para o desenvolvimento de processos que j\u00e1 est\u00e3o mudando, e continuar\u00e3o a modificar, as tecnologias, sejam de que \u00e1reas forem.\u201d<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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