Um dos principais desafios em física e ciência dos materiais é controlar as propriedades de materiais com grande precisão, o que é perseguido por pesquisadores de todo o mundo, incluindo-se os do Grupo de Polímeros “Bernhard Gross” do Instituto de Física de São Carlos (IFSC/USP), sendo que o docente do Grupo, Osvaldo Novais de Oliveira Jr., é entusiasta dessa linha de pesquisa, na qual atua com a colaboração de estudantes e pesquisadores de diversas instituições do Brasil e exterior.
Um dos nortes para estudos nessa área é a busca por sinergia nas propriedades de diferentes materiais. Muito da tecnologia da qual dispomos atualmente nasceu do desenvolvimento de novos materiais ou melhora de materiais existentes. Há várias maneiras de se obter tal desenvolvimento, desde o emprego de modelagem teórica, que permite prever propriedades de materiais, até o planejamento de experimentos com base nas propriedades conhecidas de materiais, explica Osvaldo.
Imagine que certo material tenha uma propriedade A e outro tenha uma propriedade B. Em muitos casos, a junção dos dois materiais resultará na propriedade C, mais interessante para determinadas aplicações. Esse exemplo se aplica às línguas eletrônicas, que se utilizam do tripé inteligência artificial, sensores supersensíveis e capacidade de reconhecimento de moléculas para aplicações industriais e na área médica (clique aqui para saber mais). Numa língua eletrônica, combinamos vários sensores, usados simultaneamente para medir propriedades elétricas de um líquido, sendo que as respostas elétricas são combinadas para se ter uma espécie de ‘impressão digital’ do líquido analisado, elucida o docente.
Os sensores das línguas eletrônicas são obtidos de nanofilmes, organizados em camadas empilhadas. As características desses filmes podem ser modificadas alterando-se o material de cada camada, e combinando-se diferentes materiais no mesmo filme. Para línguas eletrônicas, normalmente empregamos polímeros [macromoléculas como as que compõem um plástico], quitosanas, nanopartículas e outros materiais naturais, em geral na forma de nanoestruturas. Não há, entretanto, uma fórmula para indicar qual é o melhor material para uma aplicação, e isso tem sido buscado com muita pesquisa, conta Osvaldo.
Novo (e promissor) resultado
Um dos trabalhos recentes de Osvaldo e colaboradores vem ao encontro dessa busca por novos materiais com propriedades otimizadas. Trata-se de artigo sobre língua eletrônica publicado na revista Physical Chemistry Chemical Physics (Inglaterra) em outubro do ano passado, produzido em colaboração com pesquisadores da Embrapa Instrumentação (CNPDIA), de São Carlos. No trabalho em questão, otimizou-se a propriedade de condutividade elétrica de um polímero condutor, a polianilina (PANI), combinando-a em nanocompósitos com cloreto de prata (AgCl).
A polianilina é excelente para distinguir dois 
líquidos cuja acidez tem pouca variação, pois pequenas alterações de acidez geram grandes diferenças nas suas propriedades elétricas. Por outro lado, essa característica traz uma limitação à PANI: ela não é adequada para uso em língua eletrônica que precise analisar líquidos com grande variação de pH.
Tal limitação foi vencida no artigo de Osvaldo e colaboradores, pois a condutividade elétrica dos nanocompósitos de PANI/AgCl não foi afetada pelo pH, mesmo quando se passou de um líquido ácido para um básico. Isso permitiu construir uma língua eletrônica contendo PANI capaz de distinguir sabores ácidos de básicos, explica Osvaldo. A contribuição científica consistiu na descoberta de um processo para controlar as propriedades elétricas da PANI, empregando-se o artifício de produzir nanocompósitos híbridos.
A implicação imediata e já comentada é permitir que a PANI seja usada em mais aplicações de uma língua eletrônica. Há, também, perspectivas de mais longo prazo para explorar a descoberta do artigo publicado na PCCP. A PANI é hoje um dos polímeros condutores mais usados para potenciais aplicações em processos e produtos. Exemplos são seu uso em recobrimentos para evitar corrosão, supercapacitores, sensores e biossensores, exemplifica o docente. A partir de agora, a condutividade da PANI poderá também ser explorada em casos em que o material é submetido a pHs altos, o que pode ampliar enormemente o leque de aplicações desse polímero, finaliza Osvaldo.
Assessoria de Comunicação
