p As "nanomáquinas" (cerca de um bilionésimo de metro de tamanho) do futuro precisarão de dispositivos minúsculos para reduzir o atrito e possibilitar o movimento. A molécula C60, também conhecido como fulereno ou buckyball, Pareceu a muitos um excelente candidato para rolamentos nano. Infelizmente, os resultados até agora têm sido conflitantes, pedindo mais estudos, como a realizada por uma equipe teórica envolvendo a SISSA, ICTP, CNR e EMPA. Por meio de uma série de simulações de computador, os cientistas descobriram o motivo das discrepâncias experimentais e lançaram luz sobre o verdadeiro potencial deste material. p Cerca de 3.500 anos atrás, o homem inventou a roda para tornar a vida mais fácil. Então, graças ao gênio de Leonardo Da Vinci, a roda foi diminuída para obter rolamentos de esferas. E hoje? "Hoje estamos tentando ficar ainda menores:os cientistas estão pensando em nano-rolamentos", comenta Andrea Vanossi, do CNR - Democritos e da Escola Internacional de Estudos Avançados (SISSA) de Trieste, entre os autores de um estudo que acaba de ser publicado em Nanoescala . “No futuro teremos muitas nanomáquinas capazes de realizar as mais diversas tarefas, por exemplo, transporte de medicamentos dentro do corpo humano. Para economizar energia, muitos desses veículos terão que se mover com eficiência, usando o mínimo de energia possível, e rolamentos de esferas de tamanho "nano" podem ajudar a atingir esse objetivo ".

p "Os cientistas pensaram que poderiam usar o C60, uma nanosfera oca de carbono, medindo um nanômetro de diâmetro ", explica Erio Tosatti, Professor da SISSA e outro autor do estudo ", mas há um problema:os resultados experimentais estão em completa variação entre si ". C60 tem uma temperatura (260 ° Kelvin) na qual as moléculas repentinamente ficam livres para girar, que esperançosamente tem um papel na fricção. Os dois experimentos mais importantes realizados até o momento, Contudo, produziram resultados conflitantes:acima dessa temperatura, quando o material foi feito para deslizar sobre um substrato, em um caso, não houve diminuição significativa no atrito, enquanto no outro a diminuição foi dramática, uns bons 100%. "O que está acontecendo? Se assumirmos que as medidas estão corretas e os experimentos realizados corretamente (e não temos nenhuma razão para acreditar o contrário), como explicaremos essa diferença?", pergunta Vanossi. "Por esta razão, decidimos verificar ".

p A equipe (uma colaboração entre SISSA, o Centro Internacional de Física Teórica "Abdus Salam" ICTP de Trieste, o CNR do Conselho Nacional de Pesquisa da Itália, e os Laboratórios Federais Suíços de Ciência e Tecnologia de Materiais) realizaram um estudo teórico, estudo baseado em simulação.

p "Simulamos a ponta minúscula de um microscópio eletrônico com um floco C60, que foi arrastado sobre uma superfície também feita de C60 ", explica Vanossi. "Descobrimos que, quando o floco era preso de forma que não conseguia girar, o atrito não diminuía, mesmo se elevássemos a temperatura para acima de 260 ° K. É como se os rolamentos que compõem o floco se interligassem com o substrato, sem efeito de nano-rolamento. Contudo, quando o floco estava livre para girar, havia uma queda dramática no atrito e o floco poderia deslizar sobre a superfície com muito mais facilidade ". Mas aqui a queda no atrito não é devido ao efeito de rolamento de esferas, mas para a mudança na geometria do contato.

p Os dois estados, portanto, reproduzem os resultados dos dois experimentos. "Nossos dados refletem fielmente as observações empíricas", conclui Tosatti. "É claro que isso não é um bom presságio para o uso futuro de fullerita para reduzir o atrito em nanoescala, em que a função nanobearing não é confirmada, mas finalmente lança luz sobre a física desse problema ".