Os laureados com o Nobel de química este ano anunciados nesta quarta-feira (4) são Moungi Bawendi, do Instituto de Tecnologia de Massachusetts; Louis Brus, da Universidade Columbia; e Alexei Ekimov, de uma empresa de tecnologia de nanocristais sediada em Nova York. O prêmio reconhece o trio pela descoberta e síntese de “pontos quânticos”, os menores componentes de nanotecnologia já utilizados no mercado.
Há quase um século, a física quântica estabeleceu que as partículas têm comportamentos bizarros como o formulado no princípio da incerteza de Heisenberg: quanto mais certeza for estabelecida a respeito da posição de uma partícula, mais incerteza teremos a respeito de sua quantidade de movimento, e vice-versa. Porém, a partir de certo tamanho, a matéria deixa para trás essas propriedades, o que é conhecido como “colapso da função de onda” e ainda um mistério. Os pontos quânticos, também chamados de nanocristais de semicondutores, estão na escala dos bilionésimos de metro (nanômetros).
As nanopartículas produzidas pelo trio são tão pequenas que fazem uso das propriedades quânticas. Uma das propriedades é que, ao serem irradiadas por luz ultravioleta, elas emitem cores diferentes a depender de seu tamanho: se têm um diâmetro entre cinco e seis bilionésimos de metro, a cor é alaranjada ou vermelha, se têm entre dois e três nanômetros, a cor é azul ou verde.
O russo Ekimov foi o pioneiro, no começo dos anos 1980, ao produzir efeitos quânticos dependentes de tamanho em vidro colorido. A cor do vidro vinha de nanopartículas de cloreto de cobre, e ele demonstrou que o matiz dependia do tamanho desses pontos. Em seguida, o americano Brus reproduziu o efeito em partículas em suspensão em um fluido. Finalmente, em 1993, Bawendi, filho de tunisiano, nascido em Paris e radicado nos EUA, revolucionou a produção química dos pontos, com métodos que rendiam nanopartículas quase perfeitas em alta qualidade, facilitando a aplicação. Ele é um dos químicos mais citados da última década.
A aplicação já é um sucesso. Se você está lendo este texto em uma tela QLED, já está usando os pontos quânticos para produzir cores vívidas. Algumas lâmpadas LED também já os utilizam para uma gradação mais fina de cor. Os biólogos e médicos também já estão usando para marcar amostras — muitas descobertas da biologia só foram possíveis por causa do desenvolvimento de tinturas especiais que marcam estruturas seletivamente. De outra forma, as células e tecidos observados em microscópio seriam transparentes. Os pontos quânticos criaram uma forma totalmente nova de dar cor ao mundo.