Imaginem algo que todos nós gostaríamos de ter: um cubo de ouro com 100 cm2.
Agora, suponha cortar esse cubo imaginário ao meio no sentido do comprimento, largura e altura para produzir oito cubos pequenos, cada um com 50 centímetros de lado.
As propriedades (com exceção de valor em dinheiro) de cada um dos oito cubos menores serão exatamente as mesmas que as propriedades do cubo original. Cada um ainda será ouro, amarelo, brilhante e pesado.
Cada um ainda será um metal maciço, eletricamente condutivo com o mesmo ponto de fusão que tinha antes de cortá-lo. Além de fazer o seu ouro um pouco mais fácil de transportar, você não terá conseguido muito mais além disso.
Continuemos…
Agora imagine cortar novamente um dos oito cubos da mesma maneira. Cada um dos oito cubos terá agora 25 centímetros de lado e terão as mesmas propriedades que o cubo principal antes de iniciarmos a divisão. Se continuarmos dividindo os cubos resultantes deste modo prosseguiremos diminuindo o tamanho de centímetros para milímetros, e de milímetros para micrômetros, e vamos continuar sem notar nenhuma mudança nas propriedades do ouro.
Cada vez, os cubos de ouro vão ficar menores. Eventualmente, nós não seremos capazes de vê-los a olho nu e, em um dado momento vamos precisar de algumas ferramentas mais precisas para manter o processo de corte. Ainda assim, as propriedades físicas e químicas de todos os cubos de ouro não serão alteradas.
Isto é óbvio à partir de nossa experiência do mundo real – as propriedades químicas e físicas de materiais em macroescala não são dependentes do tamanho.
Não importa se os cubos são de ouro, ferro, chumbo, plástico, gelo ou latão. Quando chegarmos à nanoescala, no entanto, tudo vai mudar!
Incluindo a cor do ouro, ponto de fusão, e suas propriedades químicas. A razão para esta alteração tem a ver com a natureza das interações entre os átomos que formam o ouro. O ouro ou qualquer outro material em nanoescala não tem as mesmas propriedades que os materiais em escala macroscópica.
Nanopartículas de ouro exibem diferentes colorações em função do seu tamanho
Essas minúsculas nanoestruturas que nós preparamos (de maneira imaginária) ao dividir o primeiro cubo sucessivamente são conhecidas como quantum dots (pontos quânticos – numa tradução grosseira) ou nanodots porque elas possuem mais ou menos a forma de um ponto com diâmetro na nanoescala. Em particular, partículas de ouro em escala nano podem ser alaranjadas, roxas, vermelhas, ou esverdeadas, dependendo do seu tamanho.
Apesar da compreensão desse fenômeno ser relativamente recente, a utilização dessas propriedades não é nova. Grande parte da cor dos vitrais encontrados em igrejas medievais e vitorianas, e alguns dos esmaltes encontrados em cerâmicas antigas são resultados das propriedades de materiais em nanoescala.
Se analisarmos bem, de alguma maneira, os primeiros cientistas da nanotecnologia foram os vidraceiros medievais.
Por Gyselle Holanda
Adaptado de Nanotechnology: A Gentle Introduction to the Next Big Idea
By Mark Ratner, Daniel Ratner, Prentice Hall, 2002
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