Os pontos quânticos são pequenos cristais que os cientistas podem sintonizar em cores diferentes, dando um toque extra-vívido às telas de TV da próxima geração ou iluminando tumores dentro dos corpos para que os cirurgiões possam caçá-los.



Três cientistas ganharam o Prémio Nobel da Química na quarta-feira pelo seu trabalho que transformou uma ideia inicialmente teorizada na década de 1930 numa realidade que agora ocupa um lugar de destaque nas salas de estar de todo o mundo.

O que são?

Os pontos quânticos são partículas semicondutoras com apenas um milésimo da largura de um fio de cabelo humano.

Em 1937, o físico Herbert Froehlich previu que, uma vez que as partículas fossem suficientemente pequenas – as chamadas nanopartículas – ficariam sob o estranho feitiço da mecânica quântica.

Para explicar esse fenômeno quântico, a presidente da American Chemical Society, Judith Giordan, disse para “pensar nisso como uma caixinha”.

Quando uma partícula é reduzida o suficiente, o elétron “vai bater nas laterais da caixa”, disse ela à AFP.

Numa caixa maior, os elétrons bateriam nas laterais com menos frequência, o que significa que teriam menos energia.

Para pontos quânticos, as caixas maiores emitem luz vermelha, enquanto as menores aparecem em azul.

Isso significa que, controlando o tamanho da partícula, os cientistas podem tornar seus cristais vermelhos, azuis e tudo mais.

Leah Frenette, especialista em pontos quânticos do Imperial College London, disse à AFP que trabalhar com o nanomaterial era como “observar arco-íris o dia todo”.

Mas só 40 anos depois da previsão de Froehlich é que alguém foi capaz de realmente observar este fenómeno.

Quem descobriu o quê?

No início da década de 1980, o físico russo Alexei Ekimov – um dos novos laureados de quarta-feira – derreteu vidro colorido e radiografou os resultados.

Ele notou que as partículas menores eram mais azuis, reconhecendo também que se tratava de um efeito quântico.

Mas sendo vidro, o material não era fácil de manipular – e ter sido publicado numa revista científica soviética fez com que poucos fossem notados.

Mais ou menos na mesma época, nos Estados Unidos, outro novo laureado, Louis Brus – alheio ao trabalho de Ekimov – tornou-se o primeiro a descobrir este efeito quântico colorido numa solução líquida.

“Durante muito tempo, ninguém pensou que seria possível produzir partículas tão pequenas, mas os laureados deste ano tiveram sucesso”, disse Johan Aqvist, membro do Comité do Nobel.

"No entanto, para que os pontos quânticos se tornassem realmente úteis, era necessário ser capaz de criá-los em solução com um controle requintado de seu tamanho e superfície."

O terceiro novo ganhador do Nobel, o francês Moungi Bawendi, encontrou uma maneira de fazer exatamente isso em seu laboratório no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, em 1993.

Ao controlar com precisão a temperatura de uma mistura líquida de partículas chamada colóide, Bawendi conseguiu fazer crescer nanocristais no tamanho exato que desejava, abrindo caminho para a produção em massa.

Em que eles são usados?

O uso diário mais comum de pontos quânticos é provavelmente em televisores “QLED”.

Cyril Aymonier, chefe do Instituto Francês de Química da Matéria Condensada, disse à AFP que os nanocristais “melhoram a resolução da tela e preservam a qualidade da cor por mais tempo”.

Os médicos também usam sua fluorescência brilhante para destacar órgãos ou tumores no corpo dos pacientes.

Frenette disse que está trabalhando em testes de diagnóstico que usariam os pontos como “pequenos faróis” para doenças em amostras médicas.

Um problema é que a maioria dos pontos quânticos é feita com cádmio, um metal pesado tóxico.

Tanto Aymonier quanto Frenette disseram que estão trabalhando em pontos quânticos que não são tóxicos.

Uso futuro?

No futuro, os pontos quânticos poderão ter o potencial de duplicar a eficiência das células solares, disse Giordan.

Seus estranhos poderes quânticos poderiam produzir o dobro de elétrons que a tecnologia existente, explicou ela.

“Isso é incrível, porque estamos nos aproximando do limite dos atuais materiais solares”, acrescentou ela.

Uso anterior?

Embora os pontos quânticos sejam considerados a vanguarda da ciência, as pessoas provavelmente os usam há séculos sem saber disso.

Os vermelhos e amarelos nos vitrais já no século X mostram que os artistas da época tiraram vantagens involuntariamente de técnicas que resultaram em pontos quânticos, segundo os cientistas.

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