São Paulo (AUN - USP) - Estruturas 100 mil vezes mais finas que um fio de cabelo, extremamente resistente e ótimos condutores de calor e eletricidade, os nanotubos de carbono vêm inquietando cientistas do mundo inteiro desde 1991, quando o pesquisador japonês Sumio Iijima observou-os pela primeira vez. Sua aplicação ainda não é significativa e está sendo estudada, mas suas propriedades mecânicas e eletrônicas excepcionais apresentam perspectivas sedutoras para pesquisadores e empresas: plásticos ou outros materiais super-resistentes e leves, condutores de eletricidade, tecidos à prova de balas, além do extenso campo de aplicação biomédica. No entanto, a tecnologia ainda apresenta um custo elevado, o que reduz a sua utilização comercial.

Assim, procura-se um meio barato e eficaz de sintetizar os nanotubos de carbono, como é o caso do professor Jorge Alberto Soares Tenório, do Departamento de Engenharia Metalúrgica e de Materiais da USP, que coordena a pesquisa do doutorando Joner Oliveira Alves. O objetivo do projeto, iniciado neste ano em parceria com a Northeastern University (EUA), é sintetizar nanotubos de carbono a partir da combustão controlada de resíduos sólidos: plásticos e borrachas (polímeros) e cana-de-açúcar (biomassa). “Esta é uma rota muito barata, mas por enquanto a eficiência é baixa. Ainda estamos trabalhando na otimização do processo, o projeto é muito recente”, explica o pesquisador sobre o andamento do estudo.

Atualmente existem algumas técnicas de síntese de nanotubos de carbono, e eles são até produzidos em larga escala por empresas especializadas em nanotecnologia, mas seu valor ainda é alto. Pesquisadores que buscam sintetizá-lo, através de outras técnicas, deparam-se com o mesmo problema enfrentado por Tenório: “Hoje em dia conseguimos obter os nanotubos aqui no laboratório, mas eles são adquiridos com muitas impurezas. Nosso maior desafio agora é adotar uma metodologia para eliminá-las, separá-las do produto”.

Nanotubos e promessas
O nanotubo de carbono possui uma estrutura cujo formato é cilíndrico, com diâmetro de aproximadamente um nanômetro, porém é oco por dentro, como se fosse uma folha enrolada. Pode ser composto por uma só folha (parede única), ou diversas folhas que se agrupam em forma concêntrica (parede dupla ou múltipla). Essas folhas são compostas apenas por carbono, portanto ele é considerado um alótropo do carbono, assim como diamante, o grafite e o fulereno. A sua forma, assim como a sua espessura e número de camadas (em caso de paredes múltiplas), influenciam diretamente nas suas propriedades, por exemplo, seu grau de condutividade e resistência.

Muitas pesquisas estão sendo desenvolvidas sobre a aplicação prática dos nanotubos de carbono e as hipóteses levantam um cenário com ares de ficção científica. Na área biomédica, avalia-se a sua utilização para diagnóstico de câncer e até mesmo a aplicação intracelular de medicamentos. Os usos avaliados pela NASA, por exemplo, incluem chips, aeronaves com 50% do peso reduzido, biosensores e microscópios de alta-resolução. “Nós ainda não sabemos exatamente o que farão com o material, mas a tecnologia é promissora”, comenta Tenório sobre as prováveis aplicações.

Entretanto, apesar das grandes perspectivas sobre a utilização dos nanotubos, há especialistas que apontam a necessidade de analisar o seu impacto no meio ambiente e na saúde humana. Estudos apresentam que a sua interação com a água, por exemplo, poderia ser nociva ao meio ambiente e que podem causar malefícios à saúde humana por inalação ou contato, conforme o tempo de exposição.