Os especialistas da nanotecnologia molecular propõem-se a dominar a manipulação das moléculas e da menor partícula de matéria capaz de conservar as características químicas de um elemento – o átomo. Esse é o propósito de Henrique Toma, do Instituto de Química da Universidade de São Paulo (IQ-USP). No projeto Desenvolvimento de Supermoléculas e Dispositivos Moleculares, financiado pela FAPESP, Toma se dedica a criar em laboratório sistemas estáveis em escala nanométrica, o que chama de supermoléculas. Um nanômetro é igual a 10-9 metro, a bilionésima parte do metro ou a milionésima parte do milímetro – em suma, um espaço onde cabem no máximo dez átomos. Em tese, o controle pleno da nanotecnologia molecular, um sonho ainda longe de ser alcançado, permitiria ao homem rearranjar blocos ínfimos de matéria como bem entendesse. E, assim, refazer moléculas existentes ou criar novas. “Quase não há campo da atividade humana em que a nanotecnologia molecular não possa ser útil ao homem, desde a produção de alimentos até o tratamento de doenças”, diz Toma.
Um dos compostos que ele mais usa são as porfirinas, tipo de pigmento abundante na natureza e que atua em vários processos biológicos. No homem, por exemplo, porfirinas ricas em ferro estão presentes na hemoglobina e são responsáveis pelo transporte e o armazenamento de oxigênio nos tecidos vivos. São elas que dão o tom vermelho ao sangue e aos músculos. E as plantas verdes se distinguem pela presença de uma substância derivada das porfirinas – a clorofila, essencial à fotossíntese. A partir da combinação de dois tipos de porfirina, Toma e seu colega no Departamento de Química Fundamental do IQ-USP, Koiti Araki, produziram alguns compostos interessantes. Um deles foi uma supermolécula que se organiza espontaneamente, formando um filme fotoquímico (que reage à luz) ou catalítico (capaz de acelerar uma reação química). Outro composto forma um filme molecular que funciona como sensor de sulfito – uma descoberta que vale um brinde. Explica-se: se explorado comercialmente, esse sensor pode ser muito útil para produtores de vinho. As vinícolas usam como conservante o sulfito um antioxidante, substância capaz de retirar o ar da bebida. Para evitar danos à saúde, contudo, a quantidade de sulfito deve ser monitorada constantemente.
No protótipo desenvolvido em colaboração com Lúcio Angnes, do IQ-USP, o filme de porfirina criado para servir de sensor reveste um tubinho ligado a um eletrodo. Quando o vinho entra em contato com o sensor ao escorrer pelo tubo, o eletrodo acusa uma corrente elétrica, por meio da qual, indiretamente, se consegue saber qual a quantidade de sulfito na bebida – quanto mais sulfito, maior a corrente elétrica. Toma cita duas vantagens do sensor de sulfito desenvolvido na USP em relação aos equipamentos usuais: custo baixo e medição imediata.
Fonte:
http://www.fapesp.br/ciencia6017.htm
Acesso em maio de 2002
http://www.sbq.org.br/sobresbq/diretoria/toma2.htm
Acesso em setembro de 2004
