Nanotecnologia

Nanoesferas de "duas caras" navegam como submarinos invisíveis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/03/2008

Nanoesferas de
Nanopartículas de Janus fotografadas com microscópio eletrônico.

Nanoesferas

Cientistas descobriram que esferas microscópicas, formadas pela união de dois hemisférios física ou quimicamente diferentes, movem-se através de um líquido como se fossem submarinos invisíveis.

Essas nanoesferas de duas faces - chamadas de partículas de Janus - são movimentadas pela aplicação de um campo elétrico alternado no líquido no qual elas estão mergulhadas. O termo partícula de Janus foi dado em referência ao deus romano Janus, que possuía duas faces.

Materiais inteligentes

Com a capacidade de mobilidade agora descoberta, as partículas de Janus passam a compor o que os cientistas chamam de materiais inteligentes, que poderão funcionar como minúsculos motores capazes de movimentar outras cargas - como medicamentos no interior do corpo humano.

Até agora, os chamados "carregadores de medicamentos" são basicamente passivos, dependendo da corrente sangüínea para chegar até os pontos onde os fármacos devem ser aplicados.

Submarinos invisíveis

Movendo-se como submarinos, essas nanopartículas poderão transportar os medicamentos de forma remota e não-invasiva, por meio da aplicação de um campo elétrico de baixa intensidade.

Elas poderão também funcionar como sensores móveis autopropelidos, capazes de captar alterações no meio-ambiente. Ou como misturadores microscópicos, que permitirão a mistura de compostos diferentes sem a necessidade de atuadores mecânicos externos.

Convertendo ondas elétricas em movimento

Uma das metades das "nanopartículas submarinas" é feita de ouro e a outra de plástico. Quando ficam sob um campo alternado, elas convertem as ondas elétricas em movimento, navegando diretamente na perpendicular dos eletrodos - quando o esperado seria que elas se movessem na direção do próprio eletrodo.

O fenômeno, chamado de eletroforese induzida por carga elétrica, já havia sido previsto na teoria, mas ainda não tinha sido observado experimentalmente.

Sempre na mesma orientação

Outra grande vantagem é que as nanopartículas submarinas não navegam de forma desordenada, mas sempre na mesma orientação, com a face de plástico voltada para a frente e a face metálica voltada para trás. Isso vai facilitar o projeto de novas funcionalidades.

"Nós já somos capazes de criar partículas de Janus do mesmo tamanho e formato e estamos começando a aprender como lhes dar funcionalidade. O próximo passo é criar partículas mais complexas, que sejam capazes de desempenhar funções mais especializadas, além da capacidade de movimentar-se," diz o professor Orlin Velev, coordenador da pesquisa.

Bibliografia:

Induced Charge Electrophoresis of Metallodielectric Particles
Sumit Gangwal, Olivier J. Cayre, Martin Z. Bazant, Orlin D. Velev
Physical Review Letters
Feb. 4, 2008
Vol.: 100, 058302
DOI: 10.1103/PhysRevLett.100.058302
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