Um trabalho desenvolvido no Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF) - sediado na UFSCar - recebeu o Prêmio Inovação 2018 da Nano-Micro Conference(Nano-Micro Conference Innovation Award 2018), evento realizado de 17 a 20 de dezembro na Coreia do Sul. A pesquisa premiada trabalha com a modelagem das diferentes morfologias (formas) que os materiais podem apresentar, visando a compreensão da influência das variáveis presentes no processo de síntese de um determinado material sobre a sua morfologia e, assim, sobre as propriedades desse material.

O trabalho apresentado na Conferência - intitulado "Modulation by modelling of the morphology of (nano) micromaterials" (Modulação por modelagem da morfologia de (nano) micromateriais) - está vinculado à pesquisa de doutorado de Amanda Fernandes Gouveia, realizada no Programa de Pós-Graduação em Química (PPGQ) da UFSCar, com estágio sanduíche na universidade espanhola Jaume I. O evento reúne especialistas reconhecidos internacionalmente - pesquisadores, executivos e outros líderes de projetos na área em todo o mundo - para discutir novos desenvolvimentos e pesquisas de fronteira no campo multidisciplinar da Nano-Micro Ciência e Engenharia, e Gouveia foi a única pessoa brasileira a participar desta edição.

A apresentação feita na Coreia do Sul tem autoria também de Elson Longo da Silva - docente da UFSCar que orientou a tese de doutorado e é o Coordenador do CDMF - e Juan Andrés Bort - orientador de Gouveia na Espanha. Ela está vinculada a pesquisa que avaliou dois materiais - tungstato de prata (α-Ag2WO4) e tungstato de zinco (ZnWO4) - e a influência da adição de reagentes (surfactantes), no primeiro caso, e da utilização de diferentes temperaturas, no segundo, sobre as propriedades fotocatalíticas (de aceleração de uma reação na presença de luz) desses materiais. Amanda Gouveia explica que, no caso do tungstato de zinco, por exemplo, as amostras obtidas em diferentes temperaturas apresentavam diferentes atividades fotocatalíticas, apesar de terem as mesmas características - exceto no que diz respeito às suas superfícies. "Experimentalmente, não era possível descrever essas superfícies, dizer quais átomos, quais clusters estavam presentes. A modelagem tornou possível essa descrição, relacionando assim as diferentes temperaturas e as superfícies resultantes à atividade catalítica encontrada", acrescenta a pesquisadora.

A estratégia desenvolvida pode ser aplicada em outros casos, favorecendo a síntese de outros materiais com determinadas propriedades desejadas em processos versáteis e de baixo custo. "Desenvolvemos uma estratégia de modelagem química 3D programável para modulação de morfologia baseada na construção de Wulff. Esta nova estratégia não só dissocia o grau de complexidade da forma dos custos de produção e do tempo, mas também permite um processo versátil, de baixo custo e escalável para modelagem 3D de diversos materiais, o que poderia levar a novas funções e aplicações de materiais", explica Gouveia.

A pesquisadora usa a metáfora de um bolo - com cobertura - para explicar o contexto de desenvolvimento do trabalho. De um lado, temos a receita, que nos diz como o bolo deve, idealmente, ser feito. No entanto, no momento de prepará-lo, teremos ovos maiores ou menores, variações de temperatura entre fornos e, especificamente em relação à disputada cobertura, poderemos ter pedaços com mais ou menos chocolate, dentre outras variações. O objetivo da pesquisa pode ser comparado, assim, a uma estratégia para aproximar o bolo real daquele idealizado na receita, fofo, úmido e com uma superfície que resulte em uma melhor distribuição da cobertura! Voltando à realidade, a "receita" seria a morfologia ideal de um determinado material, e os diferentes bolos resultantes são comparáveis às amostras obtidas, com diferentes morfologias - dependendo das variáveis presentes no momento da síntese, como a adição do surfactante ou as diferentes temperaturas empregadas - e, assim, com maior ou menor ação fotocatalítica. A estratégia de modelagem desenvolvida no CDMF, por sua vez, contribui para o desenvolvimento de processos de síntese que resultem na morfologia e nas propriedades desejadas.

Atualmente, Amanda Gouveia desenvolve estágio de pós-doutorado na Universidade Estadual do Piauí (Uespi), no âmbito do CDMF. O CDMF é um dos Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão (Cepids) apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (Fapesp). O Centro também recebe investimento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), para o Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia dos Materiais em Nanotecnologia (INCTMN). Mais informações em cdmf.org.br.