O The New York Times publicou em 22 de fevereiro a reportagem "Tiny Is Beautiful: Translating 'Nano' Into Practical" (Minúsculo é bonito: transformando 'nano' em prático), assinada por Kenneth Chang. O texto fala das propriedades e aplicações das nanopartículas, apresentadas como "os primeiros frutos" da nanotecnologia. Feitas, na maioria das vezes, de materiais com os quais já estamos familiarizados, elas "ganham assombrosas novas capacidades simplesmente por serem tão pequenas". Já existem em produtos do dia-a-dia, como tintas e protetores solares, e variedades "mais exóticas" despontam como esperanças na medicina. O auxílio no diagnóstico da doença de Alzheimer e a destruição de tumores são algumas possibilidades de utilização prática das nanopartículas descritas pelo jornal.

O New York Times explica que as nanopartículas medem de poucos a algumas centenas de nanômetros. O nanômetro, que equivale à bilionésima parte do metro, "é bem menor que o mundo dos objetos comuns descritos pelas leis de movimento de Newton, mas maior que um átomo ou uma simples molécula, partículas regidas pela mecânica quântica". As nanopartículas contêm de dezenas a milhares de átomos e, segundo a publicação, vacilam entre as mecânicas quântica e newtoniana. O ouro serve de exemplo para mostrar que nessas proporções "tudo, independente do que seja, tem novas propriedades", como afirma Chad Mirkin, diretor do Instituto para Nanotecnologia da Northwestern University. "No nível quântico, um átomo de ouro age como qualquer outro átomo de ouro, e uma pepita de ouro grande o suficiente para ser segurada possui as mesmas propriedades químicas e elétricas de outra pepita", escreve o repórter. Mas, no caso das nanopartículas, duas delas, ambas feitas de ouro puro, podem apresentar cor, condutividade elétrica e temperatura de fusão diferentes se uma for maior do que a outra.

"Isso cria uma nova maneira de se controlar as propriedades dos materiais", diz na reportagem o professor de química A. Paul Alivisatos, da Universidade da Califórnia em Berkeley. "Ao invés de mudar a composição, você pode mudar o tamanho." Alivisatos trabalha com pontos quânticos feitos de material semicondutor e é um dos cientistas fundadores da Quantum Dot Corporation (Leia mais sobre a empresa), sediada em Hayward, na Califórnia. Segundo ele, a forma e o tamanho dos pontos quânticos podem ser moldados para fazê-los fluorescer em cores específicas. De acordo com o New York Times, os corantes comuns usados para identificar DNA e proteínas no organismo perdem a cor rapidamente, enquanto os pontos quânticos "poderiam permitir o rastreamento de reações biológicas em células vivas durante dias".

David Kelley, professor da Universidade da Califórnia em Merced, está trabalhando com diminutos discos feitos de "semicondutores exóticos". Ele planeja usar as estruturas, que têm apenas quatro átomos de espessura, em células solares. "Como as nanopartículas quase sempre contêm uma estrutura cristalina impecável, Kelly espera que suas nanocélulas solares sejam mais eficientes para captar a luz e transformá-la em eletricidade", diz o jornal. O professor pretende estudar mais as propriedades básicas dos discos; ele calcula que em um ano ou dois saberá se poderá conectá-los em uma célula solar.

Voltando ao ouro, o artigo conta que Chad Mirkin, da Northwestern University, usa nanopartículas desse metal em sensores para detectar doenças. Normalmente, os diagnósticos são feitos com uma molécula fluorescente, que emite luz ultravioleta quando o anticorpo ao qual está fixada se liga a uma proteína associada à doença. No método de Mirkin, vários anticorpos e fragmentos de DNA, "que agem como códigos de barras", são presos a nanopartículas de ouro. Em artigo no Proceedings Of National Academy of Sciences (PNAS), ele relatou com colegas que a técnica originou um teste para detectar a doença de Alzheimer em seu início. O pesquisador abriu a empresa Nanosphere Inc. para levá-la ao mercado.

Como curiosidade, o texto revela que os "artistas medievais tornaram-se nanotecnólogos sem saber" quando adicionaram cloreto de ouro ao vidro derretido para fazer vitrais vermelhos. A mistura fez surgir minúsculas esferas de ouro, com aproximadamente 25 nanômetros de diâmetro, que produzem uma "cor rubi intensa" pela maneira como absorvem e refletem a luz do Sol.

O metal também aparece nas pesquisas de Naomi Halas, professora de engenharia elétrica e da computação na Rice University e inventora das "nanoconchas". As nanoconchas, esclarece a matéria, são esferas de ouro ou prata que contêm uma cavidade preenchida por sílica. Injetadas em um tumor e submetidas à luz infravermelha, elas se aqueceriam e matariam as células cancerosas. O laboratório da professora fez demonstrações com nanoconchas inseridas em pedaços crus de frango, que pegaram fogo durante a exposição ao infravermelho. "Em tratamentos verdadeiros, uma intensidade muito menor de luz seria usada", observa o repórter, deixando claro que apenas as células cancerosas seriam afetadas. Naomi Halas e sua colega Jennifer West, professora de bioengenharia na Rice, fundaram a Nanospectra Biosciences Inc.

Ainda na área médica, a reportagem fala sobre a Altair Nanotechnologies, localizada em Reno, no Estado norte-americano de Nevada. A empresa desenvolveu nanopartículas de uma substância química que se liga ao fosfato, impedindo que o fosfato não removido por rins debilitados penetre nos tecidos. Segundo Alan Gotcher, diretor-executivo da empresa, os pacientes precisariam de apenas uma pastilha do produto — que deverá se chamar RenaZorb — por refeição, contra de duas a três pastilhas no caso dos medicamentos concorrentes. O New York Times explica que as nanopartículas do RenaZorb permitem que uma área maior da substância química entre em contato com o fosfato, aumentando a absorção.

A relação entre menor tamanho e maior área de superfície exposta também é fundamental na pesquisa de Weixian Zhang, professor de engenharia civil e ambiental na Lehigh University, que trabalha há quase dez anos com nanopartículas de ferro. O ferro, segundo o texto, é eficiente para destruir agentes contaminadores da água como o tricloroetileno (TCE), um solvente químico causador de câncer. O método comum para eliminar o solvente é "abrir uma vala e despejar dentro dela uma tonelada ou mais de pó de ferro", mas Zhang afirma que 453,59 gramas de nanopartículas poderiam purificar de 4,53 toneladas a 13,6 toneladas de água. Os testes que realizou em duas localidades demonstraram uma redução de mais de 90% nos níveis de TCE. O pesquisador disse ao jornal que as nanopartículas de ferro eventualmente se transformariam em nanopartículas de óxido de ferro, através de um processo natural de oxidação. Ele acredita que não haveria danos ao meio ambiente, mas mesmo assim assinala a necessidade de estudos sobre o assunto antes que o material comece a ser amplamente utilizado.

A reportagem diz que as nanopartículas podem oferecer "riscos que ainda não são bem entendidos". Ela cita um estudo (Leia mais sobre o estudo), realizado no ano passado, que apontou danos nos cérebros de peixes provocados pela presença de fulerenos — nanoestruturas formadas por átomos de carbono — na água. Por outro lado, lembra que "nem todas nanopartículas são consideradas igualmente nocivas". O óxido de zinco serve como exemplo: ele é usado há tempos em cosméticos e, portanto, suas nanopartículas, empregadas em protetores solares, não são tidas como perigosas. (R.B.)