p Micrografias eletrônicas de minúsculos cristais superparamagnéticos de magnetita em diferentes resoluções. A imagem de resolução mais baixa (a) mostra os cristais octaédricos. Em resolução mais alta, as 'crateras' nas superfícies do cristal são claramente visíveis. A imagem de maior resolução (c) mostra alguns dos defeitos na estrutura do cristal, destacado com as setas brancas. Crédito:Elsevier B.V
p Cristais microscópicos em breve poderão espalhar drogas pelo seu corpo, levando-os para órgãos doentes. No passado, isto era considerado impossível - os cristais, que têm propriedades magnéticas especiais, eram tão pequenos que os cientistas não conseguiam controlar seus movimentos. Mas agora uma equipe de pesquisadores chineses encontrou a solução, e sua descoberta abriu novas aplicações que poderiam usar esses cristais para melhorar - e talvez até salvar - muitas vidas. p Kezheng Chen e Ji Ma da Universidade de Ciência e Tecnologia de Quingdou, Quingdou, A China publicou um método de produção de cristais superparamagnéticos muito maiores do que qualquer um que tenha sido feito antes. Eles publicaram recentemente suas descobertas em
Letras A de Física .
p Se alguns materiais magnéticos, como óxidos de ferro, são pequenos o suficiente - talvez alguns milionésimos de milímetro de diâmetro, menores do que a maioria dos vírus - eles têm uma propriedade incomum:sua magnetização muda aleatoriamente conforme a temperatura muda.
p Ao aplicar um campo magnético a esses cristais, os cientistas podem torná-los quase tão magnéticos quanto os ímãs comuns de geladeira. Pode parecer estranho, mas este é o tipo mais forte de magnetismo conhecido. Este fenômeno é denominado superparamagnetismo.
p Em teoria, partículas superparamagnéticas podem ser ideais para a administração de drogas, já que podem ser direcionados a um tumor simplesmente usando um campo magnético. Seu tamanho minúsculo, Contudo, tornou difícil guiá-los com precisão - até agora.
p "Os maiores materiais superparamagnéticos que fomos capazes de fazer antes eram aglomerados de nanocristais que eram cerca de mil vezes menores do que estes, "comentou o Dr. Chen." Esses cristais maiores são mais fáceis de controlar usando campos magnéticos externos, e eles não serão agregados quando esses campos forem removidos, o que os tornará muito mais úteis em aplicações práticas, incluindo a entrega de drogas. "
p Chen e Ma explicaram que a alta temperatura e pressão sob as quais os cristais se formam faziam com que minúsculas "micropartículas" de magnetita parecidas com meteoritos escapassem de sua superfície. Isso causou o aparecimento incomum de bolhas nas superfícies dos cristais e induziu um alto grau de estresse e tensão na estrutura dos cristais em crescimento.
p Cristais que crescem sob tensões e tensões tão altas se formam com irregularidades e defeitos em sua estrutura cristalina, e são essas irregularidades que são responsáveis pelas propriedades magnéticas incomuns dos cristais de Chen.
p Cristais de magnetita de tamanho semelhante que crescem em uma temperatura mais baixa e sob pressão normal são apenas fracamente magnéticos.
p Este método de fazer cristais superparamagnéticos maiores abre caminho para o desenvolvimento de materiais a granel superparamagnéticos que podem ser controlados de forma confiável por forças magnéticas externas moderadas, revolucionando a distribuição de medicamentos a tumores e outros locais do corpo que precisam ser direcionados com precisão.
p E isso é só o começo. Os cristais de Chen podem, por exemplo, ser útil em muitos projetos de engenharia que precisam de "fluidos inteligentes" que mudam suas propriedades quando um campo magnético é aplicado. Eles já podem ser usados para fazer sistemas de suspensão de veículos que se ajustam automaticamente conforme as condições da estrada mudam, aumentando o conforto e a segurança, e construir membros protéticos mais confortáveis e realistas.
p Agora que o superparamagnetismo não está mais restrito a partículas minúsculas que são difíceis de manusear, os pesquisadores podem começar a explorar de que forma isso pode contribuir para melhorar nossas vidas.