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Brasil se esforça para não perder o bonde da nanociência

EVANILDO DA SILVEIRA

Vidros e cerâmicas autolimpantes, tecidos que não mancham, remédios que circulam pela corrente sanguínea até chegar ao órgão doente, língua eletrônica mais sensível que a humana na distinção de sabores e embalagens comestíveis para alimentos. Essas são apenas algumas das novidades que já existem ou estão prestes a chegar ao mercado, frutos de uma revolução tecnológica que começa a se consolidar, a da nanotecnologia. Suas potencialidades para desenvolver novos produtos são tão grandes, que já virou lugar-comum dizer que ela parece coisa de ficção científica ou para um futuro distante.

Não é. Quase 2,5 mil anos depois de os gregos terem levantado a hipótese de que todas as coisas são constituídas de partículas fundamentais, indivisíveis - os átomos -, o homem começa agora a fazer "coisas" com elas. "A nanotecnologia é a engenharia de materiais em escala de átomos e moléculas", explica o físico Cylon Gonçalves da Silva, professor emérito da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). "Assim, ela é a mais básica das engenharias, pois lida com os ‘tijolos’ fundamentais da matéria. A nanotecnologia causará impacto em todo tipo de indústria, não apenas nas chamadas de base tecnológica ou de ponta. Setores tradicionais, como o têxtil, o metal-metalúrgico, o de vidros e cerâmicas, tintas, cosméticos, alimentos, serão revolucionados pelos avanços na nanotecnologia."

Segundo o pesquisador Oscar Malta, da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), a partir do momento em que os cientistas conseguiram literalmente manipular átomos e moléculas para produzir objetos funcionais em escala nanométrica, criando assim a nanotecnologia, um enorme leque de possibilidades tecnológicas se abriu, com influência em quase todos os campos do conhecimento humano. "Isso é um fato", diz. "O Brasil, por meio dos recursos humanos e da infra-estrutura existentes, tem condições de atuar na área de nanotecnologia e nanociência, com perspectivas de trazer grandes benefícios para a sociedade, evitando que o país perca, mais uma vez, o chamado ‘bonde da história’, como aconteceu, em passado recente, nos casos da energia nuclear, da microeletrônica e dos fármacos."

Apesar de seus resultados começarem a se multiplicar agora, a nanociência e a nanotecnologia têm quase 50 anos. Elas nasceram, por assim dizer, em 1959, quando o físico Richard Feynman anunciou, numa palestra na reunião anual da American Physical Society, que era possível condensar todas as páginas da Enciclopédia Britânica na cabeça de um alfinete. O que ele quis dizer é que se pode fabricar materiais em escala atômica e molecular. Isso foi demonstrado pela IBM, em 1989, quando seus técnicos conseguiram escrever o nome da empresa, numa placa de níquel, com apenas 35 átomos do gás xenônio.

O termo "nanotecnologia", no entanto, tem raízes bem mais antigas. "O prefixo grego nano significa anão", explica Gonçalves da Silva. "Ele compõe a palavra ‘nanômetro’, que designa uma medida equivalente a um bilionésimo de metro. Essa é a escala em que se medem átomos e moléculas." Só para comparar, um fio de cabelo tem a espessura de 50 mil nanômetros.

Apesar de se relacionar a coisas minúsculas, a nanotecnologia já movimenta somas de dinheiro gigantescas. A estimativa da Fundação Norte-Americana de Ciência (NSF, na sigla em inglês) é que até 2015 o mercado global para produtos e processos baseados em nanotecnologia será de US$ 1 trilhão. Hoje, há nações que investem mais de US$ 1 bilhão por ano, como Estados Unidos e Japão, por exemplo. Os países europeus, o Canadá, a Coréia do Sul e a Austrália também aplicam somas consideráveis na área.

Há razões para esses grandes investimentos. Segundo o físico José Antonio Brum, diretor-geral da Associação Brasileira de Tecnologia de Luz Síncrotron (ABTLuS), que administra o Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), onde são realizadas pesquisas sobre nanotecnologia, o domínio dessa área tanto sob o aspecto científico como tecnológico é muito importante, pois abre enormes perspectivas de novos materiais e aplicações, eventualmente uma verdadeira revolução na manufatura. "Nesse sentido, a nanotecnologia vai estar presente na indústria e comércio dos próximos anos ou décadas", diz. "Por isso, é fundamental para o Brasil ter uma participação ativa nessa área, de modo a evitar o atraso tecnológico."

É o que o país vem tentando fazer, por meio do Ministério da Ciência e Tecnologia (MCT). "O governo vê a nanotecnologia como estratégica para o desenvolvimento do Brasil", diz Eder Torres Tavares, analista em Ciência e Tecnologia da Coordenação de Nanotecnologia do MCT. "Outros países estão investindo nesse ramo, e se não fizermos o mesmo podemos ficar para trás."

Em 2001, o Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) lançou um edital para a formação das Redes Cooperativas de Pesquisa Básica e Aplicada em Nanociência e Nanotecnologia. Apareceram 27 propostas, das quais 12 - vindas de São Paulo, Rio Grande do Sul, Minas Gerais, Rio de Janeiro, Rio Grande do Norte, Pernambuco e Distrito Federal - foram aprovadas. Elas deram origem a quatro grandes redes: Materiais Nanoestruturados; Nanobiotecnologia; Nanotecnologia Molecular e de Interfaces (coordenada por Malta, da UFPE); e Nanodispositivos Semicondutores e Materiais Nanoestruturados.

Essas redes, coordenadas, respectivamente, a partir da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), da Unicamp e, as duas últimas, da UFPE, reúnem mais de 300 pesquisadores de cerca de 40 instituições públicas de ensino e pesquisa. Além disso, desde 2001, vêm sendo formados mais de 500 pesquisadores em nanotecnologia e nanociência no Brasil, nos níveis de mestrado e doutorado. Há ainda outros 200 estudantes de graduação, bolsistas de iniciação científica do CNPq e de fundações estaduais.

Desde 2001, o volume de recursos destinados à nanotecnologia vem crescendo ano a ano. Entre 2001 e 2002, o MCT investiu R$ 3 milhões nessa área, valor que aumentou para R$ 11,7 milhões em 2003. Em 2004, os repasses para as pesquisas no segmento alcançaram R$ 14,6 milhões. Em 2005, o presidente Luiz Inácio Lula da Silva lançou o Programa Nacional de Desenvolvimento da Nanociência e Nanotecnologia, que previa a aplicação de R$ 71 milhões. Em 2006, até a metade do ano, devem ser gastos mais R$ 78 milhões.

Além do dinheiro, há outras medidas que mostram o interesse do país, como a criação da Coordenação de Nanotecnologia do MCT, em 2003, e mais dez novas redes de pesquisa em 2005, que deverão funcionar durante quatro anos. No caso do Programa Nacional de Nanotecnologia, ele é uma das ações mais amplas da Política Industrial, Tecnológica e de Comércio Exterior e envolve instituições do MCT, como o LNLS, o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, o Centro de Pesquisas Renato Archer, o Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais e o Laboratório Nacional de Computação Científica, além de 70 universidades públicas e particulares, dezenas de empresas e mais de mil pesquisadores qualificados, entre doutores e estudantes de pós-graduação e graduação.

O principal objetivo do programa é desenvolver novos produtos e processos em nanotecnologia, a partir da estruturação e do fortalecimento de redes de pesquisa sobre o tema. A idéia é também fomentar o apoio à cooperação entre universidades, instituições de pesquisa e empresas de base tecnológica. Trata-se de um esforço que começa a apresentar seus primeiros resultados. Pesquisadores brasileiros da área de nanotecnologia já publicaram mais de mil artigos em periódicos internacionais, depositaram cerca de 20 patentes e realizaram centenas de apresentações e palestras em conferências em diversos países.

Em termos de produtos, já há alguns em uso. É o caso da língua eletrônica, um sensor para líquidos capaz de identificar os diferentes tipos básicos de sabor (amargo, doce, ácido e salgado) e verificar a presença de contaminantes orgânicos e inorgânicos em meio aquoso. O aparelho é resultado do projeto Desenvolvimento de Sensores Poliméricos de Interesse para a Agroindústria e Meio Ambiente, liderado pela Embrapa Instrumentação Agropecuária, unidade da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária sob a coordenação do pesquisador Luiz Henrique Capparelli Mattoso.

O dispositivo tem uma sensibilidade dez vezes maior que a do ser humano. "Por isso, o sistema apresenta excelentes resultados na diferenciação de bebidas com o mesmo paladar, como, por exemplo, distintos tipos de vinho, café, chá e água mineral", explica Mattoso. "É um instrumento que poderá ser usado pelas indústrias de bebidas, alimentos, farmacêutica, e na agroindústria em geral", acrescenta.

No caso do café, ele já vem sendo empregado no programa de qualidade da Associação Brasileira da Indústria de Café (Abic). Outra vantagem da língua eletrônica é que ela evita a exposição de seres humanos a substâncias tóxicas ou de paladar desagradável, não havendo ainda a perda de sensibilidade com longos tempos de exposição, como ocorre com as pessoas.

Para Mattoso, a língua eletrônica não é a única contribuição que a nanotecnologia poderá dar à agroindústria. Ele cita o caso do setor alimentício, que tem enfrentado enormes prejuízos durante o armazenamento, transporte e distribuição de alimentos frescos, pré-cortados e embalados. Para reduzir essas perdas de forma quantitativa e qualitativa durante os vários processos, estão sendo desenvolvidos sistemas de embalagens (ativas e inteligentes) que monitoram não só a qualidade dos produtos como a condição do ambiente que os circunda. Algumas delas poderão ser, inclusive, comestíveis.

Essas embalagens especiais, nanotecnológicas, já começam a surgir. A petroquímica Braskem, por exemplo, é uma empresa brasileira que investe nessa área. Recentemente ela patenteou uma das mais importantes inovações dos últimos anos. Trata-se de um processo de fabricação de polipropileno aditivado com nanocompósitos, partículas minúsculas que proporcionam aos produtos propriedades físicas superiores, como rigidez 30% maior, mais brilho e mais resistência a impactos.

De início, essa inovação atenderá ao segmento de embalagens de alto desempenho, especialmente quando se exige barreira à gordura ou vedação completa para manter por longos períodos as características originais dos produtos a que se destinam, como café e salgadinhos industrializados, preservando seu aroma ou consistência crocante. Mas há mais uma área que também será atendida com a nova tecnologia: a de plásticos de engenharia, muito utilizados no setor automobilístico e na fabricação de engrenagens, componentes de máquinas e equipamentos industriais, entre outros.

A Santista Têxtil é outra empresa privada brasileira que já desenvolveu um produto nanotecnológico. Trata-se de um tecido com fibras recobertas de nanomaterial de prata, que confere a ele propriedades antimicrobiana, antiodor e termorreguladora, além de secagem rápida. "Devido ao preço, no entanto, duas vezes maior que o do tecido comum similar, ainda não iniciamos sua comercialização", explica Manoel Areias, gerente de Inovação da companhia. "Mas estamos trabalhando com a Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos, a fim de conseguir as mesmas propriedades no tecido sem que o custo seja tão alto."

A nanotecnologia também promete grandes avanços na saúde. Uma das áreas de maior desenvolvimento, por exemplo, é a chamada drug delivery, que designa o envolvimento de medicamentos em cápsulas nanométricas, que só permitem a liberação do componente ativo na região doente do organismo, proporcionando assim maior eficiência e evitando danos durante seu "deslocamento".

É nessa linha de pesquisa que atua o grupo liderado pelo pesquisador Nélson Durán, da Unicamp. "Trabalhamos em encapsulamento de drogas anticâncer, antibióticos e antiparasitários", explica ele. "Descobrimos que nanopartículas que contêm esses produtos melhoram sua efetividade e diminuem sua toxicidade. É claro que isso depende do material usado e do alvo que deve ser atingido."

O meio ambiente também sai ganhando com os progressos obtidos no estudo da nanotecnologia. Num trabalho realizado na Universidade Federal de Goiás (UFG) foi desenvolvida uma tecnologia para a limpeza de manchas de óleo no mar de maneira mais barata e eficaz que por meio dos métodos utilizados atualmente. O processo consiste em jogar em cima da mancha formada pelo vazamento um pó composto de microesferas de plástico de 0,1 milímetro que contêm nanopartículas magnéticas. O produto não deixa que a mancha se espalhe, e depois o óleo é sugado por uma bomba, que o separa da água e das microesferas magnéticas, permitindo o reaproveitamento de todos os elementos.

Em termos mundiais, a nanotecnologia está mais avançada. Já há produtos com componentes nanotecnológicos no mercado há alguns anos. Em 2001, por exemplo, foi lançado na Europa um vidro autolimpante. "Trata-se de um vidro aparentemente normal, mas sobre o qual foi aplicada uma película de material ativo com espessura de 40 nanômetros, o que corresponde a cerca de 400 camadas de átomos sobrepostos", explica Gonçalves da Silva. "Esse material reage com a água, eliminando a sujeira quando o vidro toma chuva."

Outro exemplo vem da indústria japonesa, que desenvolveu um removedor de odor de banheiro usando nanopartículas de ouro. "Ao contrário do que se poderia imaginar, o produto não é caro", diz o professor. "A quantidade do metal empregada é muito pequena. O que dá o efeito nesse caso é a forma geométrica de pequenos agregados de átomos do ouro."

Graças a exemplos como esses, os pesquisadores e especialistas não vêem mais a nanotecnologia como ficção científica ou coisa para um futuro remoto. "Não dizemos mais o que se pode fazer em nanotecnologia, mas o que já estamos fazendo", orgulha-se Petrus d’Amorim Santa-Cruz, professor do Centro de Ciências Exatas e da Natureza da UFPE e co-autor do primeiro artigo de nanociência do Brasil, a respeito de nanopartículas metálicas em materiais luminescentes, publicado no "Chemical Physics Letters", em 1985. "O país parece estar finalmente no caminho certo nessa área."

Não é sem razão que a comunidade científica está otimista. "Para o Brasil, que possui um sistema de ciência estruturado e competente, é a oportunidade única de entrar em um campo extremamente competitivo em pé de igualdade com os demais países, pois todos estão ainda na fase exploratória da nanotecnologia", diz o professor Marcelo Knobel, do Instituto de Física da Unicamp. "Com uma política clara e voltada para a nanociência e a nanotecnologia, teremos boas chances de conquistar espaço no mercado, mas precisamos nos apressar, pois os outros já contam com ações específicas para essa área."

O físico Gonçalves da Silva pensa de maneira semelhante. "É consenso que o Brasil tem necessidade de se desenvolver economicamente", diz. "Sem tecnologias competitivas, no entanto, isso não será possível. É bobagem imaginar que vamos conseguir retraçar o caminho histórico que os países desenvolvidos fizeram: vapor, eletricidade, motor a explosão... Precisamos aproveitar uma descontinuidade tecnológica, como essa que a nanotecnologia nos oferece. Só assim, como outros retardatários, poderemos dar um salto e sair do atraso. Já perdemos o bonde da microtecnologia há 30 anos. Agora está passando o da nanotecnologia. Não devemos deixá-lo escapar."

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