Tag: nanotecnologia

Pausa para o cafezinho

duas manchas de café em uma superficie
Imagem de massdistraction (Flickr-CC)

Alguns afirmam que a sala do cafezinho é o local que um trabalhador vai para buscar inspiração. Para um cientista pode ser, além disto, uma boa fonte de ideias para uma pesquisa!

Entre um café e outro muitos já devem ter percebido que uma mancha de café frequentemente apresenta bordas mais escuras.

Em artigo publicado em 1999, na revista Nature, pesquisadores demonstraram que durante a evaporação do líquido ocorre um fluxo de material para as bordas da gota para contrabalancear o que foi evaporado, resultando em um arraste e acúmulo de partículas na borda.

Neste mês, em artigo publicado na Analytical Chemistry, outro grupo de pesquisas, liderado por Tak-Sing Wong, demonstrou que tal acúmulo de material pode ser usado como uma forma de separação de partículas por tamanho. Obtendo nos testes uma boa separação de uma mistura de partículas de 40nm, 1um e 4um de diâmetro; eles demonstraram que as menores formam um anel na parte externa da mancha e as maiores tendem a secar na parte interna.

No artigo de Tak-Sing Wong os autores sugerem que por não ser necessário o uso de equipamentos avançados na separação, e pela facilidade de operação do procedimento, a metodologia pode ser útil para os que necessitam de algo rápido e barato. Como em países em desenvolvimento e na miniaturização de processos de análise.

ResearchBlogging.org
Wong, T., Chen, T., Shen, X., & Ho, C. (2011). Nanochromatography Driven by the Coffee Ring Effect Analytical Chemistry DOI: 10.1021/ac102963x
ResearchBlogging.org
Deegan, R., Bakajin, O., Dupont, T., Huber, G., Nagel, S., & Witten, T. (1997). Capillary flow as the cause of ring stains from dried liquid drops Nature, 389 (6653), 827-829 DOI: 10.1038/39827

Aprimorando a nanolitografia

imagem meramente ilustrativa
Utilizando a técnica da nanolitografia tipo dip-pen (DPN), pesquisadores liderados por Jung-Hyurk Lim, da National University na Coréia do Sul, conseguiram ´escrever´ sobre um substrato pequenos pontos contendo vírus adeno-associados.

Esta nanolitografia tipo dip-pen é uma modificação da técnica de microscopia da força atômica. Esta última lembra muito uma agulha de um antigo toca discos, que varre uma superfície ´sentindo´ os sulcos e mapeando do grande precisão as irregularidades por onde passa. A dip-pen aproveita esta precisão de varredura para trocar a ponteira por um material poroso que pode carregar certos compostos e depositar sobre o substrato. É como se trocássemos a agulha do disco por uma caneta tinteiro.

Jung-Hyurk Lim e equipe utilizaram vírus adeno-associados, para embeber a ponteira, mais como uma prova do conceito, para demonstrar a possibilidade de uso de material biológico de tamanho consideravelmente grande – inadequado até o momento em técnicas semelhantes. Isto só foi possível com o pioneiro desenvolvimento da ponteira manufaturada com dióxido de silício e recoberta com polímero biocompatível nanoporoso.

Os pesquisadores sugerem que a nova técnica possui potenciais aplicações em microarranjos de DNA (gene chips) e biomolecular. Devido a aprimorada facilidade em gerar padrões de forma e com as substâncias desejadas.

Os testes iniciais mostraram a capacidade de conseguir mais de 1000 nanopontos individuais sem a necessidade de reabastecimento do material embebido na ponteira. E ao contrário de outras técnicas convencionais, o tempo de contato entre a superfície e a ponta causou apenas um aumento do número de vírus no local do ponto, mas não o seu diâmetro. E este foi variado com a variação do tamanho da ponteira utilizada em cada caso, indo de 80 a 400 nm.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

ResearchBlogging.org
Shin, Y., Yun, S., Pyo, S., Lim, Y., Yoon, H., Kim, K., Moon, S., Lee, S., Park, Y., Chang, S., Kim, K., & Lim, J. (2010). Polymer-Coated Tips for Patterning of Viruses by Dip-Pen Nanolithography Angewandte Chemie International Edition, 49 (50), 9689-9692 DOI: 10.1002/anie.201004654

Laboratório em um papel

mão segurando quadrado de papel
“Para tratar uma doença é necessário primeiro diagnosticar”. Assim inicia a palestra proferida por George Whitesides no TEDx Boston.
George Whitesides é um dos pioneiros em técnicas de microfabricação e automontagem em nanoescala.
Um dos trabalhos representativos de Whitesides é na fabricação e proposição formas inovadoras de análise química estruturada em papel.

A escolha do papel como suporte ocorreram pela disponibilidade do material de baixo custo, possibilidade de realizar vários testes com uma única amostra, diminuição do uso de material perfurante (agulhas, seringas, etc) e facilidade de descarte após o uso.
Todos já devem conhecer o teste de gravidez, que fornece informações iniciais se uma mulher está ou não grávida. Mas este tipo de teste apenas fornece uma única informação qualitativa. E a ideia é ampliar esta técnica para fornecer dados sobre outros tipos de análise e de forma quantitativa.

Uma forma de facilitar a análise do resultado de um teste um pouco mais elaborado, eventualmente realizado por um leigo, poderia ser pelo uso de um celular. O usuário do teste poderia enviar a foto do resultado por celular e receber em pouco tempo a resposta dada por um especialista.

Veja a palestra completa no vídeo abaixo, com legendas em português, selecione em ´view subtitles´.

Texto escrito por Prof. Dr. Luís Roberto Brudna Holzle.

Espionando átomos e moléculas

Conforme o tempo passa e os estudos na área de nanotecnologia aumentam, desperta a curiosidade cada vez maior de vislumbrar o átomo com perfeição, em ver o movimento, comportamento e características.
Em cada estudo publicado percebemos que estamos cada vez mais próximos de ter mais e mais informações sobre os átomos e moléculas, em sua intimidade.
Recentemente (este ano) foi fotografado o movimentos do átomos na reação de fotossíntese. Incrível! Mas como chegaram até este ponto? Simples. Por meio de um feixe de raios X “avançado” ( o segredo esta nesta palavra).
Aqui está a imagem:
raios x fotossintese

Já os microscópios de força atômica, são os responsáveis pela nova fronteira de identificação química dos compostos, com um rastreamento e identificação de alta precisão dos átomos presentes em uma amostra.
O resultado:
força atômica empregada na identificação de átomos em uma superfície

E a bela identificação do pentaceno, também por força atômica. Para mais detalhes sobre esta técnica, veja o texto neste blog – Retratos moleculares.

retrato molecular do pentaceno

Fontes:
http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2009/August/27080902.asp
http://www.sciencedaily.com/releases/2010/05/100509202634.htm
http://www.rsc.org/chemistryworld/News/2007/February/28020702.asp

Texto de Dison Franco

Separando nanotubos de carbono

microscopia eletronica de uma amostra de nanotubos
Mais uma vez as pessoas do mundo oriental mostram seus conhecimentos, desta vez é a China, que com pesquisas realizadas pelo Dr. Hao-Li Zhang e sua equipe, desvenda os segredos de como separar misturas metálicas e semicondutoras de nanotubos de carbono de parede única (SWCNTs, abreviação em inglês), através do processo de dispersão-centrifugação.

Para isso eles escolherem moléculas aromáticas que causam uma dispersão diferente para ambos os tipo de nanotubos em um meio orgânico, logo em seguida a solução sofre centrifugação, depois extraindo os SWCNTs metálicos e depois os semicondutores.

Também descobriram que usar o antraceno e o pentaceno linear tem maiores efeitos na hora de extrair os SWCNTs metálicos, onde os mesmos encontram se diluídos em soluções de N-metilpirrolidona ou dimetilformaldeído.

Ambos os nanotubos metálicos e semicontudores tem de ser separados pois sua maior aplicação só pode ser feita independente, o nanotubo metálico pode ser usado para construção de redes elétricas enquanto o nanotubos semicondutores tem seu principal objetivo de usar usado em aparelhos eletrônicos em escala nanotecnológica.

O texto original pode ser encontrado em Nanotubos de Carbono (em inglês).

ResearchBlogging.org

Liu, C., Liu, Y., Zhang, Y., Wei, R., & Zhang, H. (2009). Tandem extraction strategy for separation of metallic and semiconducting SWCNTs using condensed benzenoid molecules: effects of molecular morphology and solvent Physical Chemistry Chemical Physics DOI: 10.1039/b901517e

Texto de Dison Franco