Cientistas desvendam mistério dos nanotubos

Estudo indica que estruturas minúsculas se formam a partir de carbono líquido, e não gasoso. Nanotubos podem substituir silício

No minúsculo e complicado mundo da nanotecnologia, onde produtos são medidos em milionésimos de milímetros, um estudo publicado na revista Science pode revolucionar a maneira como os cientistas entendem - ou pensavam que entendiam - a formação dos nanotubos de carbono. Segundo observações de uma equipe internacional de cientistas, incluindo um brasileiro e um argentino do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), em Campinas (SP), eles são formados a partir de carbono líquido, e não gasoso, como se acreditava até agora. Por nanotubos de carbono entenda-se, literalmente, minúsculos tubinhos feitos por uma folha enrolada de átomos de carbono. Eles podem ter diâmetro de 1 a 50 nanômetros (1 milímetro dividido por 1 milhão), por alguns mícrons (1 milímetro dividido por mil) de comprimento. "É, basicamente, uma mangueirinha", simplifica o argentino Daniel Ugarte, do LNLS. "Como uma fibra de carbono, só que muito pequena e muito perfeita." Para que servem? Entre as muitas aplicações pesquisadas estão telas planas de computador e coletes à prova de balas. Eventualmente, o carbono poderá até substituir o silício na fabricação de circuitos eletrônicos. Há 15 anos pesquisadores vêm produzindo nanotubos de diferentes maneiras. Uma delas, chamada arco elétrico, utiliza descargas elétricas aplicadas sobre grafite em câmaras de gás inerte (hélio) e sob temperaturas altíssimas, de até 5.000ºC. Até hoje, entretanto, não se sabe como os tubos nascem no meio disso tudo. "Você faz e eles aparecem", diz Ugarte. "Ninguém sabe como eles se formam, tampouco como controlar essa formação. Por isso entender esse processo é tão importante." A equipe foi a primeira a prestar atenção em gotículas de aparência líquida que recobrem parte dos nanotubos, como gotas de orvalho sobre uma teia de aranha. Estudos detalhados dessas estruturas, realizados principalmente por microscopia eletrônica no LNLS, sugerem que os nanotubos de arco elétrico são formados dentro de gotas de carbono líquido, que esfriam por fora primeiro e depois cristalizam por dentro. Até agora, imaginava-se que eles se formavam em vapor de carbono. "É uma idéia meio maluca", admite Ugarte. "Não só estamos propondo um mecanismo completamente diferente, mas muito controverso. Muita gente nem acredita que o carbono exista em forma líquida." O co-autor brasileiro do estudo é Jefferson Bettini e o primeiro autor, Walt de Heer, do Instituto de Tecnologia da Georgia (EUA). Ugarte, que produziu os nanotubos usados no trabalho, também é pesquisador da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp). O grande atrativo dos nanotubos na eletrônica é que sua propriedade elétrica (condutor, semicondutor ou isolante) pode ser manipulada pela simples alteração da geometria dos tubos. O domínio da tecnologia, no entanto, ainda está longe, adverte Ugarte.