Nanotecnologia consegue criar objetos curvos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/01/2004

O mundo natural é pleno de objetos tridimensionais curvos. Mas a capacidade de se construir estruturas complexas com essas características, utilizando blocos básicos em nanoescala vinha sendo frustrante.

Agora uma equipe de químicos da Northwestern University (Estados Unidos) anunciaram ter descoberto uma forma de construir blocos básicos em nanoescala que, ao serem montados, resultam em estruturas curvas com alto nível de previsibilidade.

Utilizando nanobastões híbridos, montadas a partir de segmentos de ouro e polímeros condutores, os pesquisadores criaram várias estruturas, como feixes, folhas e tubos de vários diâmetros. O elevado nível de controle demonstrado pelo experimento torna o novo processo promissor para a construção de nanoestruturas úteis, incluindo peças e blocos para circuitos eletrônicos, óticos e biológicos.

"Da mesma forma que as proteínas devem assumir estruturas complexas a fim de funcionar adequadamente, nós projetamos materiais que também formam estruturas complexas através do processo de auto-montagem," explica o professor Chad A. Mirkin.

Mirkin e sua equipe construíram as diferentes estruturas variando o diâmetro dos bastões de ouro-polímero ou ajustando a proporção de cada um dos segmentos de cada bastão. Os dois métodos permitiram aos pesquisadores construir estruturas com interessantes propriedades eletrônicas e óticas.

"Nós também descobrimos que o molde de óxido de alumínio que utilizamos para construir os bastões é essencial para guiar o processo de montagem," afirma Mirkin. "Sem a orientação que o molde oferece, os bastões não formam feixes, folhas ou tubos."

Os nanobastões foram construídos depositando-se seqüencialmente ouro e polímero condutor nos poros de um molde de alumínio. Em seguida o molde foi dissolvido, deixando os bastões paralelos uns aos outros, com as pontas de ouro de um lado e as pontas de polímero do outro. A forte interação entre as pontas de polímero gerou um stress, fazendo com que se formassem as curvaturas.

Em um experimento subseqüente, os pesquisadores observaram que a auto-montagem não ocorreu quando os bastões estavam dispersos aleatoriamente em uma solução.

"A pesquisa mostra claramente que alguns blocos não naturais, tais como os bastões de ouro-polímero, necessitam de auxílio para formar estruturas ordenadas," explica Mirkin. "Isto significa que, quando nós trabalhamos com blocos básicos que são maiores do que moléculas, mas menores do que objetos macroscópicos, nós devemos construir os materiais de uma forma completamente nova - utilizando moldes para ajudar a guiar o processo de montagem e reduzir o grande número de alternativas potencialmente disponíveis para os blocos."