Balões elétricos para nanomáquinas e medicina

Redação do Site Inovação Tecnológica -  07/12/2016

O nanobalão nunca se enche realmente - ele murcha e volta ao seu estado normal, controlado eletrostaticamente. [Imagem: Umea University]

Máquinas moleculares

Balões infláveis não servem apenas para festas: versões mais resistentes são usadas para levantar grandes cargas, de automóveis até edifícios inteiros que estejam com problemas em suas fundações.

Hamid Barzegar e seus colegas da Universidade Umea, na Suécia, decidiram explorar esse mesmo conceito para construir nanobalões que possam executar trabalhos mecânicos diretamente ou no interior de nanomáquinas e de máquinas moleculares.

O "balão" é na verdade um único nanotubo de carbono fechado em uma das extremidades.

Barzegar descobriu que é possível murchar e reinflar o nanotubo usando não ar-comprimido, mas eletricidade estática.

Balões infláveis eletricamente

Na verdade, o nanobalão nunca se enche no sentido literal, de estar sendo preenchido por outra substância: a eletricidade estática, de alguns poucos volts, faz com que a estrutura redonda do nanotubo "colapse", mas sem se quebrar. Para fazê-lo "encher" novamente, basta desligar a energia.

Como não possui defeitos em sua constituição, o nanotubo pode ser enchido e esvaziado vezes sem conta, sem qualquer desgaste.

A equipe afirma que o conceito é interessante para uma ampla variedade de aplicações, incluindo nanomáquinas médicas que possam ser usadas abrir artérias obstruídas no interior do corpo humano.

"Numa perspectiva de longo prazo, também se pode imaginar nossas descobertas sendo utilizadas para o controle pneumático em nível molecular ou para projetar recipientes moleculares que possam se abrir ou fechar controlando a carga superficial das moléculas, por exemplo ajustando o pH da solução em que as moléculas estão dispersas. Isso poderia ser útil para aplicações médicas, para administrar medicamentos em órgãos internos ou tumores, por exemplo," acrescentou o professor Thomas Wagberg.

Bibliografia:

Electrostatically Driven Nanoballoon Actuator
Hamid Reza Barzegar, Aiming Yan, Sinisa Coh, Eduardo Gracia-Espino, Gabriel Dunn, Thomas Wagberg, Steven G. Louie, Marvin L. Cohen, Alex Zettl
Nano Letters
Vol.: 16 (11), pp 6787-6791
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b02394