Com o objetivo de aumentar a velocidade de reações químicas de interesse, pesquisa realizada pelo Grupo para o Avanço no Design de Nanomateriais do Instituto de Química (IQ) da USP visa utilizar a luz para aumentar o poder catalítico de nanomateriais baseados em ouro, prata, paládio e platina.

Os materiais em questão recebem o nome de nanomateriais por possuírem um tamanho de até um milhão de vezes menor do que um milímetro em pelo menos uma de suas dimensões, a menor divisão de uma régua comum. Neste sentido, certos nanomateriais apresentam propriedades catalíticas e ópticas interessantes. Ao atuar como catalisadores em reações químicas, por exemplo, eles assumem o papel de apressar a velocidade em que elas ocorrem, o que ocasiona a diminuição do tempo demandado normalmente para isso. Com esse foco, os trabalhos realizados pelo Grupo têm a finalidade de desenvolver nanomateriais apresentando vários parâmetros controlados, visto que isso influencia em suas propriedades ópticas e catalíticas.

Segundo Pedro Camargo, professor do IQ e coordenador do Grupo, “muitas dessas propriedades que eles [nanomateriais] apresentam, como as ópticas e catalíticas, na verdade dependem de parâmetros que o definem, como tamanho, forma, composição e estrutura. Se há o controle desses parâmetros, consegue-se também controlar suas propriedades”.

O potencial desses estudos está em auxiliar a produção de novos materiais para a confecção de dispositivos que gerem energia limpa, com um custo menor e maior eficiência, também no desenvolvimento de novos nanomateriais que possam ser catalisadores de várias reações químicas em processos industriais, com o objetivo de serem mais ambientalmente amigáveis, rápidos e baratos. Outra aplicação inclui o desenvolvimento de novos sensores para a detecção ultrassensível de biomoléculas.

Com respeito às propriedades ópticas, quando nanomateriais metálicos baseados em prata e ouro são expostos à luz, o campo elétrico desta faz com que os elétrons das nanopartículas oscilem em resposta. Desse modo, essa oscilação leva a absorção e ao espalhamento de radiação eletromagnética e, bem como a geração dos campos elétricos intensos na proximidade das superfícies metálicas. “A ideia é usar a luz como uma maneira de intensificar ou mediar processos catalíticos”, explica Camargo.

A nanotecnologia é um tema muito frequente na atualidade por conta de suas diversas aplicações e possibilidades de avanços na tecnologia e que, consequentemente, acarretam melhorias para a vida humana. E como disse o professor, “o trabalho nessa área é muito importante, não só pelo potencial de impacto em diversas áreas do conhecimento, mas também pela multidisciplinaridade da nanociência, que engloba, por exemplo, a medicina, energia, informática e eletrônica e, por isso, necessita de profissionais de diversas áreas.”