Cílios sintéticos podem mudar paradigmas da indústria

Com informações da NSF - 11/10/2010

Pela primeira vez, cientistas criaram cílios artificiais que respondem a mudanças de temperatura, radiação eletromagnética e acidez, com inúmeros usos, do teste de novos medicamentos à nanorrobótica.
[Imagem: Zina Deretsky/NSF]

Cientistas da Universidade do Mississipi, nos Estados Unidos, conseguiram pela primeira vez sintetizar um material à base de moléculas longas e muito finas, que se assemelham aos cílios dos organismos biológicos.

Cílios sintéticos

Os cílios são estruturas onduladas semelhantes a pêlos, responsáveis pelo funcionamento de uma infinidade de funções biológicas, do movimento dos organismos microscópicos até o funcionamento do olfato e da audição dos animais superiores.

Embora o novo material não seja exatamente igual aos cílios naturais, ele responde a estímulos químicos, térmicos e eletromagnéticos, permitindo que os pesquisadores os controlem com grande precisão e por diversos meios, abrindo possibilidades praticamente ilimitadas para seu uso prático.

Os cientistas tentam há muito tempo sintetizar estruturas semelhantes ao cílios para usos orgânicos e não-orgânicos. A equipe do professor Marek Urban venceu o desafio criando um filme fino de copolímeros com formações em formato de pêlo que imita os cílios naturais.

"Nosso interesse é desenvolver materiais com respostas multinível em várias escalas de tamanho e de tempo," explica Urban. "Eu acredito que este é o futuro da ciência e da engenharia, que irá fundamentar as futuras tecnologias."

Sensores moleculares

Empregando um processo usado há anos para produzir tintas látex, os pesquisadores formaram filmes finos baseados em copolímeros cuja composição química cria filamentos contendo sensores moleculares que respondem à acidez, temperatura e radiação ultravioleta.

Ainda mais significativo, os filamentos são capazes de se movimentar, balançar, encolher e expandir em resposta aos estímulos.

Eles também apresentam fluorescência, isto é, absorvem e emitem luz e mudam de cor em resposta aos raios ultravioleta.

Assim que a modificação no ambiente é retirada, os cílios sintéticos retornam ao seu estado natural, permitindo que eles sejam usados inúmeras vezes.

Nanorrobótica

As oportunidades futuras para o uso dos cílios sintéticos incluem o desenvolvimento de novos sensores para testar níveis de glicose, testar novos medicamentos, ou aferir a segurança da água ou do ar, incluindo os níveis de oxigênio.

O campo da nanorrobótica também tem tudo a ganhar com a capacidade de movimentação dos cílios sintéticos: revestindo robôs de corpo mole, por exemplo, eles poderão dispensar motores e baterias e movimentar os robôs por controle externo ou químico.

"Muitas ideias novas vão surgindo enquanto falamos a respeito do material, mas é muito cedo para revelá-las," diz o Dr. Urban, salientando que os cílios sintéticos têm o potencial para mudar o paradigma de várias áreas da indústria.

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