Tal como vem sendo hábito, durante as primeiras semanas do mês de outubro são dados a conhecer os Prémio Nobel. Durante a semana passada ficámos a conhecer os Nobel da Física e da Química.
Numa primeira análise destaca-se a atribuição destes prémios a um grupo de cientistas e não a um cientista individual, o que mostra que a ciência se faz com partilha de informação, de conhecimento e de recursos e não de um modo isolado. Apesar disso, não olhemos para a Ciência de modo ingénuo, sem achar que não existe competição, e que é tudo partilha. Existe competição e, muitos vezes, muito feroz!
Por outro lado, percebe-se também que estes dois prémios olham para o século XXI, na medida em que cada um dos trabalhos premiados, nanoscopia na Química e led azul na Física, apontam os novos caminhos da Ciência, Tecnologia e Sociedade no novo milénio. Um centra-se no mundo das pequenas dimensões com todas as implicações que surgem daí para o mundo na tecnologia ou mesmo da medicina (haveremos de voltar a este tema no futuro). O outro procurar otimizar a utilização de energia, como forma de controlar os custos que uma sociedade como a nossa apresenta ao nível energético.
Façamos um zoom in para procurar compreender um pouco melhor a importância dos dois Nobel.
Prémio Nobel da Química
O Comité do Nobel destacou o trabalho realizado no “desenvolvimento da microscopia de super-resolução por fluorescência”. Este trabalho permitiu contornar a barreira teórica que existe, na microscopia ótica convencional. Em 1873, o físico alemão Ernst Abbe concluiu que a resolução na microscopia ótica será sempre inferior a metade do comprimento de onda da luz utilizada. Por outras palavras, não é, em teoria, possível visualizar objectos de dimensões inferiores a 0,2 milésimos de milímetro, cerca de 500 vezes mais finos do que um cabelo humano.
Usando aquilo que é agora conhecido como “nanoescopia” (microscopia nano) podem-se seguir os caminhos de moléculas individuais no interior de células vivas, em contraste com a microscopia tradicional em que apenas se teriam imagens “desfocadas”. O método baseia-se nas propriedades de fluorescência de certas moléculas, que podem absorver radiação (luz) e a seguir emitir luz com uma cor característica. Por exemplo, os cientistas podem observar como determinadas moléculas criam sinapses nas células nervosas do cérebro. Podem também seguir a evolução de proteínas nas doenças de Parkinson, Alzhheimer e Huntington, dado que um factor conhecido na degeneração destas proteínas é que estas se agregam (“juntam-se”).
Eric Betzig e William Moerner, trabalhando separadamente, desenvolveram as fundações do segundo método, microscopia da molécula única (single-molecule microscopy). Este método baseia-se no facto de se poder “ligar” e “desligar” a fluorescência de moléculas únicas (individuais). O que se faz na prática é o varrimento da mesma área, por diversas vezes, deixando que somente algumas moléculas espalhadas brilhem. Ao sobrepor estas imagens obtém-se uma imagem superdensa e com resolução à escala nano. Eric Betzig utilizou este método em 2006 pela primeira vez.
Com esta técnica, agora premiada, esta barreira foi ultrapassada e a microscopia que era uma técnica biológica, na medida em que permite visualizar o diminuto mundo vivo que nos rodeia – bactérias, espermatozóides e outras células – passou a ser uma técnica química.
Prémio Nobel da Física
Nos LEDs (Inglês – Ligth Emmiting Díode) a eletricidade é convertida diretamente em luz, não existindo perdas de energia, o que torna a produção de energia mais eficiente. Os LEDs já existem desde o século passado, mas apenas na versão vermelha e verde. Apesar de muitos esforços, durante bastante tempo a criação dos LED azuis manteve-se um desafio inalcançável.
O LED é um dispositivo eletrónico que transforma eletricidade em luz usando o movimento dos eletrões. São várias camadas de material semicondutor que recebem uma corrente elétrica. A tecnologia é antiga: foi criada na Rússia na década de 1920 e popularizou-se nos Estados Unidos nos anos 1960. No entanto, no início, era usada apenas em pequenos dispositivos, como calculadoras e placas de circuitos.
Mas o que têm então de especial os díodos emissores de luz azul? Se se combinarem fontes de luz vermelha, verde e azul, obtém-se uma luz branca. No caso dos LED, embora os vermelhos e os verdes estivessem a ser comercializados desde os anos de 1960, faltava inventar os LED azuis — cuja luz é mais energética — para se poder produzir luz branca. Com os LED azuis podemos ter fontes de luz branca com alta eficiência energética e um tempo de vida muito longo. Estamos pois, perante as lâmpadas que vão iluminar as próximas gerações de seres vivos no planeta.
Por: António Costa
