Créditos: Nobel Prize, The Royal Swedish Academy Of Sciences, Niklas Elmehed
O Prémio Nobel da Química de 2023 foi atribuído aos investigadores Moungi Bawendi, Louis Brus e Alexei Ekimov, pela descoberta e síntese dos pontos quânticos, que se tornou um desenvolvimento muito importante na área da nanotecnologia.
O tamanho dos pontos quânticos está para uma bola de futebol, como o tamanho dessa bola de futebol está para o tamanho do planeta Terra.
Crédito: Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy Of Sciences
Os pontos quânticos são nanopartículas tão pequenas, que o seu tamanho determina as suas propriedades.
Os pontos quânticos têm somente alguns átomos de diâmetro. Por serem tão pequenos, os seus eletrões têm um movimento muito limitado. Isto afeta a forma como eles absorvem e libertam luz visível.
Isto teve aplicações práticas imediatas na vida das pessoas, como em lâmpadas LED e televisões, computadores, telemóveis/celulares e demais tecnologias com ecrãs LED. Além disso, também permitem, por exemplo, guiar os cirurgiões quando removem tecido de um tumor (o tecido tumoral/canceroso é iluminado pela luz dos pontos quânticos).
Ou seja, esta fascinante investigação dos efeitos quânticos em nanopartículas, que ao mudarem de tamanho alteram algumas das suas propriedades, já teve o seu conhecimento aplicado em lâmpadas LED, nas nossas televisões, e noutras tecnologias com que lidamos no nosso dia-a-dia.
No futuro, esta investigação também será crucial para a eletrónica flexível, sensores minúsculos, lasers, células solares mais finas, comunicação quântica encriptada, etc.
Deste modo, as aplicações para a o nosso dia-a-dia são variadas, mesmo quando nem nos damos conta.
Os pontos quânticos são partículas muito pequenas, com poucos nanómetros de diâmetro.
1 nanómetro = 0,000000001 metros.
Mesmo assim, são maiores que os eletrões referidos no Prémio Nobel da Física.
Obviamente, a descoberta não é devido a um momento “Eureka”, mas como é normal em ciência, estas descobertas foram sendo acumuladas ao longo dos anos.
Na década de 1980, Alexei Ekimov conseguiu criar efeitos quânticos dependentes do tamanho em vidro colorido – ele demonstrou que dependendo do tamanho das nanopartículas, o vidro impregnado com cloreto de cobre apresentava cores diferentes, como resultado de efeitos quânticos que não se verificam no mesmo material semicondutor à escala macroscópica. Anos depois, Louis Brus demonstrou os efeitos do tamanho nos elementos quânticos, ao estudar as nanopartículas num líquido. Em 1993, Moungi Bawendi revolucionou a produção química de pontos quânticos ao criar partículas quase perfeitas.
Crédito: Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy Of Sciences
Realço o comunicado “popular” disseminado pela Academia Real das Ciências na Suécia, que podem ler aqui e aqui.
O título é: “Eles adicionaram cores à nanotecnologia”.
Sabemos que as propriedades dos elementos químicos são organizadas pelo número de protões e eletrões – até vemos isso na tabela periódica.
No entanto, a nível da nanotecnologia, a matéria sofre fenómenos quânticos, que são governados pelo tamanho das nanopartículas.
Daí Johan Åqvist, presidente do Comité que escolhe o Prémio Nobel da Química, ter apresentado vários frascos com líquido com diferentes cores e ter dito: “Todos estes frascos têm a mesma substância… então porque têm cores diferentes? É um efeito quântico!”
Os pontos quânticos têm cores diferentes se tiverem propriedades diferentes.
Por exemplo, a luz emitida tem uma côr diferente, se o tamanho da nanopartícula fôr diferente. Mesmo que a estrutura atómica seja a mesma!
Os pontos quânticos mais pequenos brilham em tons azuis, enquanto os pontos quânticos maiores têm tons vermelhos-amarelados.
Uma simples mudança de tamanho, faz com que as propriedades (térmicas, eléctricas ou magnéticas) se alterem.
Nota: tudo isto é quântica. Física Quântica e Química Quântica.
Nada disto tem a ver com as vigarices que trapaceiros vos tentam vender sobre o que é quântica. Quântica é isto! Não é terapia, não é coaching nem outras tretas.
Quando vos tentarem vender algo como sendo “quântica”, perguntem imediatamente qual o doutoramento e quantos prémios Nobel essa pessoa tem nas áreas da física e da química.
Crédito: Johan Jarnestad / The Royal Swedish Academy Of Sciences
Por fim, termino com uma curiosidade educativa: Moungi Bawendi, agora vencedor do Prémio Nobel e professor no prestigiado MIT, quando chegou à Universidade para estudar Química, reprovou logo no primeiro exame (teve 20% – a nota mais baixa da turma). Na altura, ficou “de rastos”. Depois, percebeu que não sabia estudar para os exames. E melhorou essa faceta da sua vida académica.
Ele aconselha os jovens: não se deixam abater pelos insucessos temporários. Melhorem e perseverem.
Fontes: Nobel Prize, SIC notícias, Observador, Público.
1 comentário
Como eu costumo dizer, “não existe educação de instituição de ensino ou de professor, quem faz a SUA educação é VOCÊ, é o SEU empenho em tentar aprender que garantirá que você consiga realizar a SUA educação; você pode estar estudando na melhor instituição de ensino e com os melhores professores que acabará reprovado se não se esforçar para estudar; você pode estar estudando na pior instituição de ensino e com os piores professores mas ainda assim obterá êxito acadêmico se conseguir esforçar-se para aprender, e pode inclusive aprender estudando por conta própria (como auto-didata)”.
Simplesmente não consigo imaginar outro nome que não seja falácia (a chamamos de “argumento de autoridade”) esse papinho que algumas pessoas da elite tem em dizer algo como “estudei em Harvard”.
Eu frequentei escolas públicas sem grandes méritos (a maioria sequer laboratório básico de ciências dispunha, e as pouquíssimas que o disponibilizavam para os alunos eram bem precárias nesse quesito) a minha vida inteira e a maior parte do que aprendi foi estudando por conta própria (muitas vezes porque o curso desejado não existia na região em que me encontrava) e ainda assim consegui aprender bastante coisa (o suficiente para que meus próprios primos me considerem uma enciclopédia ambulante).
Ainda penso em aprender mais ainda, por isso não parei de estudar (como auto-didata principalmente) e sempre que posso me inscrevo em algum curso novo (das minhas áreas habituais de estudo ou de alguma área totalmente nova) pois penso que sempre se pode aprender um pouco mais do que já se sabe.