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Tecnociência

Músculos feitos de nanotubos de carbono

Em maio de 1999, físicos liderados por Ray Baughman, então pesquisador da empresa de tecnologia AlliedSignal, demonstraram em um artigo publicado naScience que folhas formadas por tubos microscópicos de carbono se curvavam ao ganhar ou perder elétrons, partículas com carga elétrica negativa. Esse resultado era a prova de que camadas desses cilindros, chamados nanotubos por terem poucos nanômetros de diâmetro (um nanômetro é a bilionésima parte do metro), tinham um comportamento semelhante ao das fibras musculares.

Mas ainda não era possível explicar por que essas folhas – na verdade, um sanduíche de duas folhas com bilhões de nanotubos de características distintas separadas por um material isolante – se dobravam. Coube à equipe do físico Rodrigo Capaz, da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ), esclarecer o enigma. Simulações em computador indicaram que nanotubos que se comportam como metais e nanotubos semicondutores funcionam de modo diferente, como mostrou a equipe em artigo naPhysical Review B de 15 de abril.

Adicionando elétrons à superfície do nanotubo semicondutor, seus átomos se afastam e o cilindro estica – o mesmo ocorre com a saída de elétrons. Os nanotubos metálicos apresentam o mesmo comportamento quando recebem elétrons, mas seus átomos se tornam mais coesos, até um determinado limite, e o cilindro encolhe com a saída de partículas de carga negativa – após um limite de coesão, o nanotubo volta a expandir. “Caso se consiga manipular em separado os diferentes tipos de nanotubo, será possível explorar com mais eficiência esses efeitos e utilizá-los para produzir fibras musculares artificiais”, comenta Capaz.

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