A ficção é repleta de cenas em que um cientista mistura compostos para criar algo nunca imaginado. Pois, para físicos e químicos da vida real, esse enredo não é coisa só de cinema. Pesquisadores de todo o mundo trabalham hoje para encontrar os chamados metamateriais, substâncias com propriedades que não existem na natureza. São essas combinações que poderão diminuir ainda mais o tamanho dos eletrônicos e melhorar o desempenho de outros aparelhos.
Os materiais se dividem em três categorias: naturais, sintéticos (que unem propriedades de diferentes substâncias oferecidas pela natureza) e, finalmente, metamateriais. “Esses não existem em nenhum lugar. Para criá-las, combinamos características de forma não esperada, gerando algo extraordinário”, detalha Ducinei Garcia, do Instituto de Física da Universidade Federal de São Carlos (UFScar). Ela passou os últimos 10 anos estudando um material que tem sua transparência controlada a partir de estímulos elétricos.
A tecnologia desenvolvida por ela e seus colegas pode ser usada na fabricação de painéis luminosos, por exemplo. Mas sua principal característica — fundamental nesse campo de pesquisa — é a multifuncionalidade. O material apresenta duas propriedades ao mesmo tempo, a elétrica e a de transparência. “Esse aspecto é perseguido há anos. A ideia é criar algo que consiga desempenhar várias funções”, explica o pesquisador João Paulo Sinnecker, do Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas. E há algumas matérias bem-sucedidas nessa meta. Em 2009, a Agência de Ciência e Tecnologia do Japão anunciou o desenvolvimento da ferrita de gadolínio, que combina propriedades magnéticas e elétricas.
Esse é, inclusive, um dos desafios: sintetizar um material que carregue informações magnetoelétricas e que seja fácil de ser produzido. “Hoje, a corrida tecnológica é pela miniaturização, algo que só será possível com a criação de substâncias com essa propriedade”, diz o professor Luiz Oliveira, do Laboratório de Materiais e Baixas Temperaturas da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).
Funciona assim: os HDs de computadores antigos utilizam materiais magnéticos, que guardam muitas informações, mas exigem um disco para escrever o dado, outro para ler e outro para rodar. Nos últimos anos, surgiram os HDs de materiais ferroelétricos, que usam a corrente para promover o acesso às informações. A vantagem é que o armazenamento é feito em um espaço menor. O problema é que eles não suportam uma grande quantidade de dados. “Agora, o objetivo é unir as duas propriedades, de forma que os aparelhos fiquem menores. Essa tecnologia também permitirá que os programas não se percam sempre que o computador é desligado”, ressalta Oliveira.
A ciência dos materiais também está em busca de uma substância multifuncional que possa ser usada nas telas touchscreen, cada vez mais demandadas em tablets e smartphones. No começo, essa tecnologia dependia da existência de várias camadas — isolante, transparente, receptora do toque etc. —, mas, hoje, fabricantes e centros de pesquisa querem encontrar um componente que possa fazer tudo isso de uma vez só.
Mercado promissor
O Brasil tem investido em pesquisas, mas falta aplicar o resultado das descobertas. “Nós melhoramos muito no ranking internacional da publicação de artigos, mas ainda não conseguimos transformar isso em equipamentos”, lamenta Oliveira. Ele acredita que parte do problema está na falta de fé do setor empresarial, acostumado a priorizar a produção agrícola. “Não há intercâmbio entre cientistas e empresas e, hoje, nos tornarmos apenas montadores de coisas desenvolvidas lá fora.”
Ducinei Garcia concorda. “As pessoas, às vezes, comentam comigo: ‘As coisas que você faz só vão chegar à sociedade daqui a uns 20 anos’. Mas nós temos que fazer’”, defende. Para ela, a formação de recursos humanos em tecnologia acabará pressionando a criação de incubadoras e de um mercado produtor de alto nível. “Vamos continuar pesquisando materiais de ponta, isso nos coloca lado a lado com cientistas internacionais”, opina.
Eficácia dos orgânicos
Uma das empresas que mais têm investido nessa área é a Samsung, com a fabricação de telas Oled (sigla para diodo orgânico emissor de luz). Com essa tecnologia, uma placa formada por semicondutores orgânicos promove a iluminação, com a vantagem de ter maior contraste sem tanto consumo de energia.