Nobelcopa 2024 apostasQuímica: o que são pontos quânticos, cuja descoberta rendeu prêmiocopa 2024 apostas2023:copa 2024 apostas

Acopa 2024 apostasdescoberta e produção foram reconhecidas com o Prêmio Nobelcopa 2024 apostasQuímicacopa 2024 apostas2023, que homenageou Moungi Bawendi, Louis Brus e Alexei Ekimov pelo seu trabalho nesta área.

As propriedades peculiares destes nanocristais revolucionaram produtos comerciais, como telascopa 2024 apostastelevisão ou lâmpadascopa 2024 apostasLED.

Eles também são utilizadoscopa 2024 apostasinúmeras disciplinas científicas, como física, química ou medicina, onde começam a ser utilizadoscopa 2024 apostastratamentos experimentais contra o câncer.

Estas minúsculas estruturas "são capazescopa 2024 apostasconfinar elétronscopa 2024 apostasregiõescopa 2024 apostastamanhos minúsculos, milharescopa 2024 apostasvezes menores que a espessuracopa 2024 apostasum fiocopa 2024 apostascabelo humano", explica David Sánchez, investigador do Institutocopa 2024 apostasFísica Interdisciplinar e Sistemas Complexos (IFISC-CSIC-UIB), com sedecopa 2024 apostasPalmacopa 2024 apostasMaiorca, na Espanha.

Na natureza, os elétrons estão confinados dentro dos átomos, mas manipulá-los é difícil e caro.

"Graças aos pontos quânticos, os elétrons podem ser aprisionados para que seu estudo seja muito mais fácil. Por isso, os pontos quânticos são chamadoscopa 2024 apostas'átomos artificiais'", diz Sánchez, citado pelo Science Media Center Spain (SMC).

Como foram descobertos

Os físicos sabiam há muito tempo que,copa 2024 apostasteoria, as nanopartículas poderiam ter efeitos quânticos dependentes do tamanho, mas era quase impossível esculpir partículas tão pequenas, por isso poucos pensavam que este conhecimento pudesse ter aplicações práticas.

Em 1937, o físico Herbert Fröhlich já havia previsto que as nanopartículas não se comportariam como outras partículas.

Dessa forma, ele explorou as consequências teóricas da famosa Equaçãocopa 2024 apostasSchrödinger, que indica que quando as partículas se tornam extremamente pequenas, há menos espaço para os elétrons do material, então eles se comprimem.

Frölich concluiu que o resultado disso seria uma mudança drástica nas propriedades do material.

Isso é conhecido como "efeito quântico".

Colocar issocopa 2024 apostasprática, porém, não foi fácil porque, para demonstrar os efeitos quânticos, foi necessário criar uma estrutura um milhãocopa 2024 apostasvezes menor que a cabeçacopa 2024 apostasum alfinete.

"Durante muito tempo ninguém acreditou que partículas tão pequenas pudessem ser criadas", mas os vencedores deste ano fizeram exatamente isso, afirmou a Real Academia Suecacopa 2024 apostasCiências ao anunciar o prêmio.

O físico soviético Alexei I. Ekimov foi o primeiro a observar pontos quânticoscopa 2024 apostascristais,copa 2024 apostas1981.

Ele trabalhou com vidro tingido com cloretocopa 2024 apostascobre e submetido a diferentes temperaturas, que produziam minúsculos cristaiscopa 2024 apostasseu interior.

Ekimov percebeu que a absorçãocopa 2024 apostasluz do cristal era afetada pelo tamanho dos nanocristais que se formavam.

Os maiores absorveram luz da mesma forma que o cloretocopa 2024 apostascobre normalmente faz. No entanto, quanto menores eram as partículas, mais azul era a luz absorvida.

O físico, que trabalha na empresa americana Nanocrystals Technology, soube então que estava observando um efeito quântico dependente do tamanho.

Anos mais tarde, o químico americano Louis E. Brus, da Universidadecopa 2024 apostasColumbia, conseguiu provar que esses efeitos quânticos dependentes do tamanho também eram observadoscopa 2024 apostaspartículas que flutuam livremente num líquido.

Brus estava trabalhando com nanopartículascopa 2024 apostassulfetocopa 2024 apostascádmio quando observou que as partículas maiores absorviam luz no mesmo comprimentocopa 2024 apostasonda que o sulfetocopa 2024 apostascádmio normalmente faz, mas que quanto menores essas partículas eram, mais a absorção mudava para o azul.

Para compreender a magnitude destas descobertas, a Academia Suecacopa 2024 apostasCiências sugere imaginar que a tabela periódica ganhou subitamente uma terceira dimensão.

"As propriedadescopa 2024 apostasum elemento não são afetadas apenas pelo númerocopa 2024 apostascamadas eletrônicas e por quantos elétrons estão na camada mais externa, mas, no nível nano, o tamanho também é importante. Um químico que quisesse desenvolver um novo material teria então outro fator com que brincar, o que naturalmente estimulou a imaginação dos pesquisadores!", escreveu a instituiçãocopa 2024 apostascomunicado sobre a premiação.

O trabalhocopa 2024 apostasEkimov e Brus foi concluídocopa 2024 apostas1993 pelo químico francês Moungi Bawendi.

Até então, os métodos utilizados para fabricar as nanopartículas produziam resultadoscopa 2024 apostasqualidade imprevisível. Mas naquele ano, a equipecopa 2024 apostasBawendi no Institutocopa 2024 apostasTecnologiacopa 2024 apostasMassachusetts (MIT) conseguiu injetar as diferentes substâncias que formariam os nanocristaiscopa 2024 apostasum solventecopa 2024 apostasaquecimento.

Quando o solvente ficou saturado, os minúsculos cristais começaram a se formar simultaneamente.

A equipe conseguiu criar nanocristaiscopa 2024 apostastamanho específico variando a temperatura da solução, conseguindo cristais "quase perfeitos", conforme destaca a Academia Sueca.

Várias aplicações

Desta forma, os pontos quânticos têm uma infinidadecopa 2024 apostasaplicações práticas, tanto no presente quanto no futuro.

"Os pesquisadores acreditam que no futuro poderão contribuir para a eletrônica flexível, (para criar) sensores minúsculos, células solares mais finas e comunicação quântica encriptada, por isso apenas começamos a explorar o potencial destas partículas minúsculas", afirmou a Real Academia Sueca.

"Os pontos quânticos proporcionam assim um grande benefício à humanidade", acrescentou a instituição que atribui o Prêmio Nobel.

Hoje eles moldaram produtos comerciais que muitas pessoas têmcopa 2024 apostascasa.

"Podem ser utilizados na preparaçãocopa 2024 apostaspainéis solares,copa 2024 apostassistemascopa 2024 apostasiluminação e telascopa 2024 apostastelevisão baseados na tecnologia QLED e, claro, na biomedicina, pois permitem obter imagens a nível intracelular que podem ser muito úteis no diagnóstico e na tratamentocopa 2024 apostasdoenças como o câncer", afirma María José Ruedas Llama, professora do Departamentocopa 2024 apostasFísico-Química da Faculdadecopa 2024 apostasFarmácia da Universidadecopa 2024 apostasGranada, citada pela SMC.

O prêmio também "reforça a ideiacopa 2024 apostasque não existem aplicações tecnológicas sem investigação fundamental", afirmou Emilio Palomares, diretor do Instituto Catalãocopa 2024 apostasInvestigação Química (ICiQ), citado pela mesma rede.