Novo processo permite conexão entre nanotecnologia e o mundo macro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/05/2004

Um dos maiores desejos dos pesquisadores da nanociência consiste em se dispor de um método barato de auto-montagem de nanocristais em arranjos ordenados e robustos, tais como os tijolos em uma parede, cada um separado do outro por uma camada isolante de dióxido de silício.

A armação de silício poderia ser ligada a dispositivos semicondutores externos compatíveis. Os nanocristais aprisionados poderiam funcionar como um laser, com sua freqüência dependendo do seu tamanho, ou como um catalisador muito preciso com uma superfície inacreditavelmente grande, ou talvez ainda como uma memória com características definidas pelo tamanho das partículas e por sua composição.

Os pesquisadores também gostariam de evitar que os nanocristais se movessem no interior desses arranjos. Sua aglomeração impede que eles sejam usados como mecanismos de marcação luminosos para monitorar células cancerosas num organismo ou em componentes emissores de luz de estado sólido.

Pesquisadores dos Laboratórios Sandia e da Universidade do Novo México (Estados Unidos) publicaram na última semana um artigo na revista Science que descreve uma forma simples e comercialmente viável de fazer as duas coisas ao mesmo tempo.

Segundo Jeff Brinker, coordenador da pesquisa, o método rompe barreiras que impediam a utilização rotineira dos nanocristais. Na nanotecnologia, o grande problema não é tanto encontrar o material correto, mas como fazer com que esse material se comunique com o mundo macro. As conexões para circuitos eletrônicos normais é hoje o grande desafio.

O enfoque de auto-montagem agora desenvolvido pelos cientistas permite que conjuntos de nanocristais sejam integrados em dispositivos práticos utilizando técnicas-padrão de fabricação da microeletrônica. A nova técnica representa uma ponte que une o mundo macro ao mundo nano.

Os possíveis usos da estrutura resultante vão desde o etiquetamento biológico, permitindo o acompanhamento de células no interior do corpo humano, por exemplo, até minúsculos lasers, memórias de computador e catalisadores.

Outra grande vantagem do novo processo é que o material empregado é duro, ao contrário do que acontece em outras pesquisas, quando uma camada surfactante faz com que os materiais tenham uma consistência parecida com graxa, sendo difíceis de se manipular e pouco estáveis estruturalmente.

O processo utiliza um surfactante simples para envolver os nanocristais, neste caso feitos de ouro, para torná-los solúveis em água. Um processamento adicional empregando sílica faz com que os nanocristais de ouro se organizem no interior da matriz de sílica, formando uma grade, um tipo de sólido artificial com propriedades que podem ser ajustadas pelo controle da composição dos nanocristais e pelo diâmetro e composição do surfactante. Esses sólidos tridimensionais são estáveis indefinidamente.