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Pesquisadores do LNLS flagram rompimento de fio atômico

Publicado em 14 fevereiro 2002

Salvador Nogueira escreve para a "Folha de SP": Daniel Ugarte entra na sala que abriga o microscópio eletrônico de tunelamento no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas, SP, com uma difícil missão: flagrar o rompimento de fios compostos por átomos simples. Atualmente, determinar o comportamento de átomos de ouro significa apenas entender como a natureza funciona em seu nível mais elementar. Mas a pesquisa deve pavimentar o futuro da nanotecnologia - a construção de máquinas do tamanho de moléculas, capazes de atuar até em células vivas. "É preciso entender como a natureza funciona antes de projetar algo", diz Ugarte. O equipamento impressiona. Alojado numa sala com cerca de dois metros por dois metros, ele mais parece um painel de controle saído do Centro Espacial Kennedy, principal base de lançamentos da Nasa. Diferentemente do que alguns podem pensar, os próximos minutos não serão de tranquilidade para o pesquisador. A preparação da amostra - até agora já foram usados ouro, prata e platina - consiste em fazer diversas perfurações no material. Em alguns pontos, dois buracos ficam tão próximos que, para que eles se tornem um só, basta romper a pequena ponte que os separa. Isso acontece naturalmente, pelo próprio estresse dos átomos, que começam a tentar se organizar para compensar a bagunça produzida pelos furos. Nos poucos segundos em que isso ocorre, a missão de Ugarte é focalizar o microscópio numa região do material que esteja próxima de se romper e observar exatamente como o fenômeno se dá. Encontrar a região de rompimento, entretanto, é apenas o primeiro dos problemas. Depois de achar a "agulha no palheiro", o pesquisador não pode perdê-la de vista -uma tarefa complicada, que exige ajustes constantes no microscópio. Ele pressiona botões e ajusta o foco freneticamente, enquanto os átomos vão se organizando na amostra e seus movimentos são gravados em vídeo. Enquanto o processo se desen- rola, Ugarte procura não respirar. Numa máquina que transforma um nanômetro (milionésimo de milímetro) em medida grande, o simples deslocamento de ar faz a imagem sair de foco. O material forma duas pirâmides ligadas por um átomo. Continuando, os átomos começam a se organizar em um fio ligando as duas, chegando a uma fila de alguns átomos, até se romper. Terminado o processo, Ugarte recolhe a fita e vê o resultado. O procedimento precisa ser feito de novo e de novo, até que imagens boas o suficiente sejam obtidas. Enquanto isso, Varlei Rodrigues, um colega de Ugarte, obtém leituras do mesmo processo, mas com um equipamento diferente que ele mesmo projetou, que fornece a capacidade de conduzir eletricidade do material em cada um dos estágios de rompimento. Juntos, os dados e as imagens fornecem uma visão completa de como os átomos se comportam nessas condições, tanto em termos geométricos quanto pelas propriedades do material obtido. O uso dessas duas informações conjuntamente é inovação da equipe, que é financiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa de SP (Fapesp). Em novembro de 2000, eles publicaram um estudo na "Physical Review Letters" relatando o rompimento de nanofios de ouro. Seguiram-se trabalhos com prata ("Physical Review B") e platina (ainda não publicado) em 2001. O ano de 2002 promete ainda mais: a equipe está trabalhando com um outro material, mais reativo e com propriedades magnéticas, e deve ter resultados em breve. Os cientistas só não podem revelar agora o elemento com que estão trabalhando para não perder a primazia da publicação. Apesar da manutenção do segredo, o argentino Ugarte enfatiza a importância de a pesquisa estar sendo realizada no Brasil. "Quando os dados vão para publicação, alguns grupos já estão trabalhando neles aqui por um ano", diz. É uma forma de manter a dianteira. De certa maneira, o trabalho é o equivalente experimental da pesquisa realizada por Adalberto Fazzio e seus colegas na USP e na Unicamp, em que eles mostram o rompimento de fios de ouro, mas em simulações de computador. Ugarte conhece e reconhece as pesquisas de Fazzio na área teórica, mas se alguém perguntar, ele diz que prefere a dele. "A natureza está no experimento", diz. "A natureza não é feita de bolinhas amarelas na tela do computador." (Folha de SP, 8/2) JC Email