Nobel de Química 2023: avanço na nanotecnologia através dos pontos quânticos

Na manhã de quarta-feira, 4 de outubro, a Academia Real das Ciências da Suécia, em Estocolmo, premiou os cientistas Moungi Bawendi, Louis Brus e Alexei Ekimov pelo seu papel fundamental na descoberta e síntese dos pontos quânticos, catalisadores de avanços cruciais na nanotecnologia.

Esses elementos desdobram potenciais diversos, desde aprimorar monitores de computadores e televisões com cores vibrantes até viabilizar o funcionamento de lâmpadas de LED. Seu impacto biomédico é notável, facilitando o mapeamento de tecidos biológicos. No futuro, os pontos quânticos prometem revolucionar eletrônicos flexíveis, mini sensores, células solares ultradelgadas e comunicações quânticas encriptadas.

Em escala nano, a comunidade científica há muito entende que o tamanho da matéria supera o número de elétrons em influenciar suas propriedades. Contudo, foi somente nos anos 1980 que Alexei Ekimov demonstrou esse fenômeno ao criar vidros coloridos, cujas tonalidades eram determinadas pelo tamanho das nanopartículas de cloreto de cobre presentes. Anos depois, Louis Brus expandiu a compreensão ao observar os efeitos quânticos em partículas dispersas em líquidos.

A complexidade química por trás desse fenômeno contrasta com a relativamente simples observação: partículas do mesmo material emitem cores que transitam do vermelho ao azul à medida que diminuem de tamanho. Essa transformação ocorre porque, quanto menor o elemento, mais energia ele retém, modificando o comportamento dos elétrons e influenciando suas propriedades ópticas, catalíticas, magnéticas, térmicas e elétricas.

Em 1993, Moungi Bawendi revolucionou a produção de pontos quânticos, apresentando um método que resultou em nanopartículas quase perfeitas, com dimensões precisas e qualidade excepcional. Atualmente, a manipulação destes elementos é ubíqua na indústria tecnológica, sendo indispensável para o funcionamento dos dispositivos eletrônicos mais comuns.

No ano anterior, o Prêmio Nobel de Química foi conferido a Carolyn R. Bertozzi e K. Barry Sharpless, dos Estados Unidos, e Morten Meldal, da Dinamarca, por seu trabalho na química do clique e química bioortogonal, catalisadores de construção de novas moléculas. Essa inovação foi rapidamente adotada pela indústria farmacêutica, impulsionando o desenvolvimento de medicamentos mais eficazes contra o câncer.

Este é o terceiro Nobel anunciado esta semana, após o Nobel de Fisiologia ou Medicina e o Nobel de Física. Nas próximas etapas, serão divulgados os laureados em química, literatura, paz e economia. Além da honraria, o vencedor receberá um prêmio no valor de 11 milhões de coroas suecas, cerca de 5 milhões de reais, valor dividido em caso de múltiplos premiados.