Uma pesquisa conduzida no Laboratório de Espectroscopia Óptica e Fotônica (LEOF) da UNIFAL-MG, no campus de Poços de Caldas, desenvolveu um novo método para a fabricação de nanopartículas de ouro. O estudo permite o controle preciso de tamanho, forma, densidade e concentração dessas nanopartículas.
A pesquisa faz parte do doutorado de Richard Silveira Pereira, sob a orientação do professor Marcelo Gonçalves Vivas, no Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais. Este avanço pode ser aplicado em áreas como diagnóstico de doenças, desenvolvimento de sensores e tecnologias ópticas.
O processo utilizado é a “escrita direta a laser”, que aplica um laser ultravioleta em um filme fino de polimetilmetacrilato (PMMA). Este material é um plástico transparente que contém sal de ouro. A variação da potência do laser e da velocidade de sua aplicação permite moldar as nanopartículas de ouro com controle.
O filme de polimetilmetacrilato foi selecionado por sua transparência, facilidade de manuseio, resistência e estabilidade. De acordo com o pesquisador, a alta energia do laser ioniza o material, permitindo a formação de nanopartículas de ouro. Essas partículas são aproximadamente 100 mil vezes menores que a largura de um fio de cabelo.
Após a produção, as nanopartículas foram analisadas por simulações computacionais. Essas simulações são baseadas no efeito plasmônico, que descreve a interação da luz com partículas metálicas em escala nanométrica.
O pesquisador Richard Pereira explica o fenômeno plasmônico por meio de uma analogia: “Imagine uma multidão em um show: quando a banda começa a tocar, o público passa a pular e se mover no mesmo ritmo da música”. Ele compara a luz à música e os elétrons livres na superfície da nanopartícula de ouro à multidão, que vibram de forma sincronizada.
Aplicações e Financiamento da Pesquisa
De acordo com o acadêmico, os estudos em nanopartículas, embora recentes, já demonstram impacto social. “Há pesquisas com nanopartículas aplicadas ao combate ao câncer e ao diagnóstico precoce do Alzheimer”, afirma. Ele também menciona aplicações em displays de alta resolução e sensores para detectar vírus, bactérias e poluentes na água.
A combinação do método de fabricação preciso com técnicas de leitura óptica rápidas e não destrutivas é considerada uma ferramenta promissora. O grupo de pesquisa planeja aplicar a técnica a outros materiais, como nanopartículas de prata, e explorar novas matrizes poliméricas e aplicações em sensores.
O trabalho recebe financiamento da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG).
Os resultados foram publicados em um artigo científico assinado por Richard Silveira Pereira e Marcelo Gonçalves Vivas. A pesquisa contou com a participação de Diego Lourençoni Ferreira e Gabriel Ferrari de Oliveira, do Laboratório de Espectroscopia Óptica e Fotônica (LEOF) da UNIFAL-MG.
Colaboradores do Instituto de Física de São Carlos, Gabriele C. Felipe de Paula, André Luís dos Santos Romero e Cleber Renato Mendonça, também participaram do estudo.
O artigo completo está disponível no site da revista científica ACS Applied Nano Materials, neste link.