A popularidade do termo “nano” está em seu auge. Mas, muito antes do termo e da própria tecnologia tornar-se parte de nosso cotidiano, pesquisas básicas são desenvolvidas, para, continuamente, aprimorar o que já se tem e desenvolver o que ainda não existe.
Euclydes Marega Júnior, docente do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP) e estudioso do assunto há 20 anos, diferencia a nanociência das outras ciências básicas. “Física atômica estuda os átomos, física dos materiais estuda os materiais macroscópicos, aqueles que conseguimos tocar, enxergar. No que se refere à grandeza e propriedades, os nanomateriais ficam entre o atômico e o macroscópico”, elucida.
Para tornar o entendimento mais palpável, algumas medidas podem ajudar: a escala atômica é da ordem de 10-10m, escala nanométrica 10-9m e a micrométrica, que se refere, também, a pequenos materiais, mas já com propriedades volumétricas, são da escala de 10-6m. “Todos eles possuem propriedades eletrônicas diferentes. A cor emitida por um grupo de átomos será diferente daquela emitida por um cristal”, explica o docente. “Assim, torna-se possível construir materiais que não existem na natureza”.
A produção de elementos artificiais inclui os nanomateriais, que podem carregar propriedades de semicondutores ou metálicos. Os semicondutores, extremamente úteis para a eletrônica, em razão de seu nível de condutividade, têm suas propriedades físicas afetadas pela variação de temperatura, exposição à luz e acréscimos de impurezas. Trazendo um exemplo prático, basta lembrar que o silício, um material semicondutor, é a matéria-prima de chips de computadores e atuais aparelhos de televisão. Um material semicondutor tem propriedades intermediárias entre condutores e isolantes com a vantagem de que suas propriedades de condução podem ser modificadas, tornando-o quase um metal ou mesmo um isolante. ”Logo que iniciei minhas pesquisas, existia uma corrente que argumentava que a tecnologia do silício estava chegando ao seu final e que novos materiais deveriam substituí-lo. A história não foi bem esta. A tecnologia de nanofabricação teve um papel fundamental e, hoje, quase que 100% dos equipamentos eletrônicos são baseados na tecnologia desse material. Na empresa ‘Optoeletrônica’, os semicondutores do grupo III-V, onde se incluem os LEDs brancos, estão se tornando a solução para a iluminação num futuro próximo”.
O docente traz mais argumentos. “Um exemplo claro de como a nanofabricação mudou nossa forma de viver são os dispositivos portáteis, como celulares, tablets, vídeo-games etc. Hoje, qualquer pessoa pode ter um iPod com 64Gb de memória, que pesa 100 g. Há 30 anos, os computadores, com muito menos capacidade de processamento, pesavam da ordem de 1 tonelada e estavam restritos somente a pesquisadores em Universdades e Centros de Pesquisa”.
Os estudos de Euclydes estão relacionados, especialmente, às técnicas de fabricação de materiais nanométricos semicondutores. Um artigo científico, publicado pelo pesquisador em 1996, teve grande impacto na área, com 215 citações no “Institute for Scientific Information (ISI)”. “Este trabalho foi, sem dúvidas, um marco na área, sendo totalmente realizado no IFSC, desde a concepção e amostras até resultados e análises”.
No momento, seu grupo de pesquisa não faz estudos voltados para tecnologia, mas para pesquisa básica, que servem de alicerce aos físicos formados para desenvolvimento de novas tecnologias. “No mundo, as pesquisas tecnológicas para nanomateriais já são bem desenvolvidas, mas, no Brasil, infelizmente, ainda não temos indústrias que consigam transformar ciência em tecnologia”, conta. Ele dá o exemplo dos telefones celulares que, embora sejam montados no Brasil, têm todas as peças que os compõe importadas. “A pesquisa tecnológica consiste na busca pela produção de certos dispositivos, que agreguem propriedades dos materiais, úteis para alguma coisa. O LED é um exemplo”, esclarece. “Se conseguirmos formar bons estudantes em pesquisas básicas, eles poderão se inserir no ramo de microeletrônica e nanofabricação, caso indústrias desse tipo se estabeleçam no país, e produzir a tecnologia da qual necessitamos para não ter mais que importar peça de celular, computador e televisão”.
Embora não ganhem atenção devida, as pesquisas básicas podem solucionar dois problemas brasileiros: desenvolvimento de produtos e qualificação de mão-de-obra. “O principal problema, hoje, na área de nanoestruturas semicondutoras ou nanofabricação, no Brasil é, justamente, esse. A Foxconn, empresa chinesa que vem para o Brasil, para produção de tablets, em princípio, não poderá contar com a mão-de-obra brasileira”, exemplifica o docente.
Sobre o papel do IFSC e, nesse caso, especificamente, do grupo de Euclydes, para a solução dos problemas mencionados, ele aponta o estudo pioneiro de pontos quânticos semicondutores. “Muitos trabalhos que desenvolvemos aqui tem alto impacto na ciência, nessa área de pesquisa, e são reconhecidos internacionalmente”.
Sobre a aplicação dos estudos desenvolvidos, Euclydes afirma que, num primeiro momento, a intenção principal é formar pessoas capacitadas a trabalhar em grandes empresas de tecnologia. “No momento, o Brasil não tem a condições de montar uma grande empresa tecnológica. Portanto, o primeiro passo é formar pessoas qualificadas. Essas pessoas terão um papel fundamental para mercados tecnológicos que venham a surgir no Brasil”, finaliza.
Assessoria de Comunicação
