No dia 27 de outubro de 2016, a integrante do nosso grupo de pesquisa Josemari Poerschke de Quevedo apresentou o trabalho intitulado "As notícias do site do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovação e Comunicação sobre a política de nanotecnologia do Brasil: análise sociotécnica da comunicação governamental", em coautoria com a prof.ª Dra. Noela Invernizzi, na Mesa sobre "Comunicação, Organizações e Dinâmicas Sociais" nas V Jornadas Doutorais em Ciências da Comunicação e Estudos Culturais, organizadas pelo Centro de Estudos de Comunicação e Sociedade (CESC) da Universidade do Minho, no campus de Gualtar, Braga.
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A Organização Internacional de Normalização (ISO) publicou a norma ISO/TR 16196: 2016, "Nanotecnologias - Compilação e descrição da preparação de amostras e métodos de dosagem de nanomateriais artificiais e manufaturados." O objetivo da norma é ajudar cientistas e especialistas a compreender, planejar, escolher, e abordar questões relevantes aos nanomateriais antes e durante testes toxicológicos. As descrições dos fatores método de preparação de amostras para estudos in vitro e in vivo, bem como testes toxicológicos de materiais em nanoescala projetados e fabricados incluem considerações sobre propriedades físico-químicas, meios, métodos para estudos de transformação e acumulação, efeitos sobre a saúde, e dosimetria. De acordo com a ISO, o padrão centra-se em fatores que podem levar a resultados que não são relevantes para as avaliações de segurança. A ISO indica que é provável que a maioria dos métodos descritos não são geralmente aplicáveis a todos os nanomateriais, mas eles demonstram fatores e limitações que são comuns para uma variedade de nanomateriais importantes. Observa-se ainda que a norma não se destina a ser uma revisão da literatura, nem uma avaliação completa da qualidade dos métodos ou dados gerados, mas sim visa complementar outros esforços internacionais. Norma ISO/TR 16196:2016: http://www.iso.org/iso/home/store/catalogue_tc/catalogue_detail.htm?csnumber=55826&commid=381983 Um elástico, um elevador, um motor e um carro são algumas das máquinas moleculares desenvolvidas por Jean-Pierre Sauvage, Fraser Stoddart e Bernard Feringa. Pensa-se que estas nanotecnologias vão ser tão importantes como é hoje o motor elétrico. As palavras podiam entrar numa conversa de oficina: motores, rotores, elevadores, chassis. Este léxico, cujo imaginário remonta ao início da revolução industrial, traz imagens de óleo, fumo, barulho e trabalho. Mas nesta quarta-feira o mundo associou-as a uma realidade completamente diferente, onde impera a escala dos átomos. O Prémio Nobel da Química de 2016 foi para os três cientistas que desenvolveram máquinas moleculares: o francês Jean-Pierre Sauvage, o escocês Fraser Stoddart e o holandês Bernard Feringa. Em menos de 20 anos, eles puseram moléculas a mexer e a trabalhar, com pouca energia. Estas são as máquinas mais pequenas fabricadas pelo homem, mil vezes mais pequenas do que a espessura de um fio de cabelo. Onde irá parar o mundo movimentado (e fascinante) das máquinas moleculares? A Real Academia Sueca das Ciências, que atribui os Prémios Nobel, explica que estamos na alvorada de uma nova tecnologia. As próximas décadas trarão novidades, mas da informática à medicina, muitas áreas serão transformadas. “Em termos de desenvolvimento, o motor molecular está no mesmo estado de desenvolvimento do que o motor elétrico na década de 1830, quando os cientistas exibiam máquinas elétricas capazes de mover pedais e rodas, mas não sabiam que essas máquinas se iriam tornar metrôs, máquinas de lavar, ventoinhas”, lê-se no comunicado. “Estas máquinas moleculares podem vir a ser usadas no desenvolvimento de coisas como novos materiais, sensores e sistemas de armazenamento de energia. ”Por isso, “pela concepção e síntese de máquinas moleculares”, nas palavras do comitê que atribuiu esta quarta-feira o Nobel, Jean-Pierre Sauvage (Universidade de Estrasburgo, em França), Fraser Stoddart (Universidade Northwestern em Evanston, nos Estados Unidos) e Bernard Feringa (Universidade de Groningen, na Holanda) irão dividir o prêmio de oito milhões de coroas suecas (833 mil euros). “Não soube o que dizer e fiquei um pouco chocado. Foi uma surpresa”, disse ao telefone Bernard Feringa, durante uma breve sessão de perguntas de jornalistas no anúncio do prêmio, em Estocolmo, lembrando o que sentiu quando lhe deram a notícia. Bernard Feringa acredita que estas máquinas moleculares poderão vir a estar na origem de robôs (que viajarão até células cancerosas para administrarem medicamentos que as matem) ou de novos materiais (que recebem estímulos químicos para fazerem uma tarefa qualquer), entre muitas outras possibilidades. Um avanço em três passos “Para uma máquina ser capaz de executar uma tarefa tem de ser composta por partes que se movem umas em relação às outras”, explica-se no comunicado. Ao longo da evolução, a natureza já criou mecanismos moleculares que produzem movimento. Os flagelos das bactérias, com forma em espiral como os saca-rolhas, giram e permitem que elas se movam. No entanto, apesar de a ideia de máquinas microscópicas construídas pelo homem já ser antiga, o seu desenvolvimento a sério começou há menos de 35 anos. Em 1983, Jean-Pierre Sauvage conseguiu ligar moléculas em forma de anel, formando uma “corrente” com elas. Nas décadas anteriores, outros químicos tinham conseguido fazer estas correntes moleculares, mas a muito custo e este ramo da química estava praticamente esgotado. Jean-Pierre Sauvage usou um truque com um íon de cobre para obter a estrutura dos elos que formam a corrente. Depois dos anéis estarem presos um ao outro com ajuda do íon, ele é removido. Com esta nova técnica, a produção destes elos moleculares subiu de 10% para 42%. “De repente, as correntes de moléculas eram mais do que uma mera curiosidade científica”, explica o comunicado. Oito anos depois, Fraser Stoddart desenvolveu o rotaxano: uma estrutura de duas moléculas em que uma se parece com um pequeno eixo, com rodas na extremidade, e a outra com uma argola. A argola está presa ao eixo e é capaz de se movimentar, de uma forma que os cientistas conseguem controlar, entre as suas extremidades. Finalmente, Bernard Feringa produziu em 1999 o primeiro motor molecular. O cientista construiu um rotor molecular, estrutura que se movimenta circularmente sob o seu próprio eixo, com ajuda da energia dos raios ultravioletas e um sistema de pás que permite que o movimento se faça num só sentido. A equipe de Feringa aperfeiçoou depois o sistema, transformando-o num motor capaz de fazer algo como 12 milhões de revoluções por segundo. Com estes motores, a equipa conseguiu rodar um cilindro de vidro 10.000 vezes maior do que os próprios motores. Entretanto, já se produziram “carros” moleculares, elevadores moleculares, sistemas semelhantes aos músculos que se esticam e se contraem e um robô molecular capaz de ligar aminoácidos (os tijolos das proteínas). Já foi produzida uma malha de polímeros em cima de motores moleculares que são acionados quando expostos à luz, enrolando a malha. “Desta forma, a energia solar é armazenada nas moléculas e, se os cientistas descobrirem uma técnica para retirar esta energia [acumulada na malha de polímeros], poderá desenvolver-se um novo tipo de bateria”, adianta o comunicado. Durante a conversa entre Bernard Feringa e os jornalistas, o cientista holandês explicou como nasceu o seu motor molecular: “Comecei por construir interruptores moleculares, que davam informação [no sistema binário] de zeros e uns. O objetivo era ter uma alternativa para armazenar informação. ”Mas rapidamente o cientista percebeu que tinha à sua frente um rotor molecular, capaz de criar movimento. “Quando se consegue controlar o movimento, então é possível pensar em todo o tipo de funções mecânicas, como caminhar e transportar coisas, e ter pequeníssimas máquinas”, disse. “Mas tudo começou a partir de interruptores, de uma ideia muito simples.” E assim nasceu um mundo novo de possibilidades. Fonte: O Público O material tem diversas aplicações e demonstrou boa performance. Resultados foram publicados no periódico Scientific Reports, da Nature Pesquisadores da pós-graduação em Química da UFPR desenvolveram um novo método de obtenção de um material nanométrico com aplicações em baterias, sensores e dispositivos eletrocrômicos. A equipe também mostrou que o material tem performance muito boa em diferentes funções. Os resultados da pesquisa foram publicados no prestigioso periódico Scientific Reports, da Nature. O trabalho é parte da tese de doutorado de Eduardo Cividini, estudante do Programa de Pós-Graduação em Química da UFPR, com orientação do professor Aldo Zarbin.O trabalho traz três novidades: novo método de produção de um material pela combinação de dois outros; novo método de deposição desse material na forma de filme; demonstração da viabilidade de aplicar esse filme em diferentes dispositivos. O novo material é formado pela combinação de grafeno e hidróxido de níquel. O grafeno é um material bidimensional que tem a espessura de um único átomo de carbono, e que apresenta propriedades muito interessantes. Já o hidróxido de níquel é muito conhecido e aplicado em baterias, entre outros. “Quando juntamos os dois, suprimos algumas necessidades e diminuímos algumas falhas, principalmente do hidróxido de níquel, que tende a se decompor muito facilmente quando aplicado em uma bateria, diminuindo a performance e o tempo de vida da bateria”, explica Zarbin. Esses problemas costumam ser resolvidos quando se combina o hidróxido de níquel com o grafeno. A equipe buscou, então, produzir nanopartículas do material – o que é muito difícil de ser conseguido com a preparação convencional. “A presença do grafeno ajuda a manter em tamanho nanométrico, e material nanométrico tem rendimento muito melhor do que o convencional”, diz Zarbin. Materiais sintetizados a partir de grafeno e hidróxido de níquel já existiam, o que a equipe propôs foi uma nova rota para essa produção. Para aplicar esse material nas aplicações desejadas, é preciso produzir um filme fino – ou seja, ele precisa ser depositado na forma de filme em uma superfície sólida, como se fosse uma tinta. “O que desenvolvemos foi uma nova maneira de preparar filmes desses materiais, e essa nova maneira é baseada em um procedimento que foi totalmente desenvolvido no Grupo de Química de Materiais, da UFPR”, diz Zarbin. “Nós mostramos que esse material é excelente para bateria, excelente para sensor e um bom material eletrocrômico”, destaca. O material pode ser aplicado, portanto, em baterias recarregáveis, para celulares ou outros aparelhos. A equipe mostrou que a performance do compósito pode ser muito boa, devido a combinação de propriedades do grafeno e do hidróxido de níquel nanométrico.O nanocompósito pode ser aplicado também em dispositivos eletrocrômicos, que são materiais que mudam de cor quando se aplica uma tensão. Por exemplo, janelas inteligentes que mudam de cor de acordo com a intensidade da luz do sol. Além disso, o material pode ser usado em sensores eletroquímicos. “Nós mostramos que ele é sensível para detectar a presença de glicerol, mesmo em pequenas quantidades”, afirma Zarbin. A pesquisa teve também a colaboração de dois docentes do Departamento de Química da UFPR: Luiz Marcolino Jr. e Márcio Bergamini, e da docente do Departamento de Química e Biologia da UTFPR, Marcela Oliveira. Acesse o artigo completo: http://www.nature.com/articles/srep33806 Fonte: Assessoria de Comunicação Social da Universidade Federal do Paraná e Jornal da Ciência |
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