PARA O DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO,
AMBIENTAL E ENERGÉTICO
Célula pulmonar exposta a nanopartículas de ouro, imagem
obtida por microscopia óptica hiperespectral
Por Rodrigo Capaz
Diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia – LNNano
A nanotecnologia consiste no conjunto de aplicações que derivam da possibilidade de manipular a matéria na escala do nanometro, ou seja, um bilionésimo do metro. Isto é bem próximo da escala das distâncias interatômicas na matéria. Em outras palavras, estamos falando da capacidade de estudar e manipular a matéria quase na escala atômica.
Esta capacidade é uma das conquistas mais importantes da humanidade nos últimos anos e abriu as portas para possibilidades quase ilimitadas na busca de soluções tecnológicas para os problemas mais importantes do nosso planeta e para o desenvolvimento sustentável das sociedades. De fato, na miríade de comportamentos que as interações enátomos e moléculas nos oferecem, podem-se encontrar soluções para algumas das questões centrais que procuramos resolver, tais como a busca de novas fontes de energia renováveis, a produção de materiais menos agressivos ao meio ambiente, e o desenvolvimento contínuo de computadores mais velozes e mais poderosos.
Na virada do século, percebendo a nanotecnologia como uma área estratégica, diversos países criaram iniciativas nacionais para fomentar esta área. O Brasil se juntou desde cedo a este esforço colaborativo, de viés verdadeiramente mundial, e também desenvolveu um conjunto de ações para impulsionar a nanociência e a nanotecnologia.
Hoje, o CNPEM desempenha um papel de destaque na pesquisa e desenvolvimento da nanotecnologia no Brasil e na América Latina. Com suas instalações abertas aos usuários externos, provemos o acesso a uma infra-estrutura de pesquisa diferenciada a todos que tenham uma boa ideia para explorar a matéria na escala nano, mas que muitas vezes não dispõem dos meios para executá- la em suas instituições.
De forma muito semelhante ao que ocorreu no passado recente com a nanotecnologia, diversos países do mundo estão desenvolvendo suas “iniciativas quânticas”, ou seja, programas integrados de P&D para dar um salto qualitativo na área de Tecnologias Quânticas, um dos temas estratatégicos de pesquisa no CNPEM. E em diversas vertentes das Tecnologias Quânticas, avanços na nanotecnologia se tornam cada vez mais necessários, pois permitem um controle cada vez mais fino da matéria. Em muitos casos, necessitamos controlar a matéria não na escala atômica, mas na escala dos elétrons individuais, através de seus atributos (como carga e spin), onde os efeitos quânticos são dominantes. A integração de pesquisadores, engenheiros e técnicos com vasta experiência e recursos disponíveis para manipulação e compreensão da matéria, e suas interações nas menores escalas está presente no CNPEM e faz-se essencial para colocar o Brasil neste novo cenário científicos e tecnológicos.
LNNANO EM NOVA FASE
Entrando em uma nova fase, o Laboratório Nacional de Nanotecnologia, o LNNano passou para uma nova direção em 2021, e reorganizou sua estrutura funcional em 3 Divisões (Nanomateriais, Dispositivos e Nanobiotecnologia), cada qual com o seu conjunto de Laboratórios. Com os recursos previstos do FNDCT para o ano de 2022, será possível realizar investimentos significativos, sólidos e sustentáveis na ampliação da capacidade de contribuir para os diversos programas de P&D do CNPEM.
TIve minha formação na área de Física da Matéria Condensada, uma área da Física que também busca o entendimento da matéria a partir dos seus constituintes fundamentais, e portanto já faz uma
interface natural com a nanotecnologia. Assim, quando surgiu o grande “boom” da nanotecnologia na virada do século, foi um direcionamento natural caminhar para esta área.
Ao longo dos anos, trabalhei principalmente com nanomateriais de carbono (como grafeno e nanotubos de carbono), mas também com outros materiais 2D, nanoestruturas semicondutoras e dispositivos orgânicos, sempre tentando construir pontes entre teoria e experimento. Sou físico teórico por formação, mas gosto bastante de interagir com os pesquisadores experimentais.
É um privilégio estar no CNPEM no momento atual e está sendo muito gratificante e prazeroso participar das discussões sobre a política científica do Centro. Espero poder contribuir para que o LNNano continue buscando a excelência em todos os seus eixos de atuação.
Rodrigo Capaz é bacharel em física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro, mestre em física pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro e Ph.D. em física pelo Massachusetts Institute of Technology. É Professor Titular cedido do Instituto de Física da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e pesquisador 1A do CNPq e foi pesquisador visitante na U. C. Berkeley em dois períodos (2003-2005 e 2009-2010) e, no LNNano, entre 2020 e 2021. Dentre suas atuações como gestor, foi coordenador do Laboratório de Nanometrologia Teórica do Inmetro, membro do Comitê de Assessoramento de Física e Astronomia do CNPq, membro da IUPAP Comission C8 (Semiconductor Physics), membro e em seguida presidente da Comissão de Área de Física da Matéria Condensada e Materiais da Sociedade Brasileira de Física. Capaz é atualmente Vice-Presidente da Sociedade Brasileira de Física.