Compreender o todo através
das suas nano-partes

Entrevista a Paulo Ferreira, investigador português na Universidade do Texas, Austin

Paulo Ferreira na redacção do CH

Paulo Ferreira licenciou-se na Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto em Engenharia dos Materiais, mas foi explorando outras áreas durante a sua investigação e vida académica (doutoramento e pós-doutoramento) e já deteve o cargo de conselheiro do Ministério da Economia e Inovação, em Portugal. Foi um dos grandes impulsionadores do programa MIT-Portugal (MIT – Massachusetts Institute of Technology).

Actualmente, na Universidade do Texas (Austin, EUA) investe em projectos ligados a nanomateriais, nanotecnologias e microscopia atómica, entre outros. Publicou, este Outono, a sua primeira obra, em conjunto com dois autores, de áreas e instituições distintas.

Ciência Hoje (CH): Lançou recentemente o livro «Nanomateriais, Nanotecnologias e Design», em colaboração com dois outros investigadores de áreas distintas. Vêm todos de instituições diferentes. O que vos levou a escrever este livro?

Paulo Ferreira (PF): O trabalho é muito de equipa. Temos backgrounds bastante distintos. Tudo começou entre mim e o Daniel Schodek – que vem da área de Design e Arquitectura, embora tenha formação em Engenharia –, da Universidade de Harvard, por volta de 2004, aquando da minha sabática no MIT. Encontramo-nos uma vez ou outra, devido às nanotecnologias, falamos e surgiram conversas muito interessantes; então passámos a encontrarmo-nos mais e foi aí que surgiu a ideia de escrever qualquer coisa. Mas, pelo facto de sermos de áreas diferentes, notava-se que era difícil comunicar e foi quando pensamos em trazer para o Michael Ashby para o projecto – que tem trabalhado entre o Design, a Indústria e a Ciência.

Investigador é co-autor da obra

C.H.: Aborda essencialmente o impacto que esta área tem no desenvolvimento da Saúde, Transportes, Ambiente, Energias alternativas e Arquitectura. Qual o papel das Nanotecnologias em cada uma destas vertentes? Podemos começar pela Saúde, por exemplo.

PF.: Pela primeira vez, as Ciências da Vida e as da Física [Biological Sciences e Physical Sciences] começam a comunicar e a razão é o facto de todo o sistema biológico funcionar à escala nano. Por exemplo, podemos ter um substrato de silício a interagir com um vírus e antes não era possível, por as escalas serem diferentes. Agora, é quase uma área de ‘interface’ onde, no futuro, um determinado processo biológico e físico possam funcionar da mesma forma. A nível anatómico, as leis são as mesmas, mas é sistema muito mais complexo de entender; no entanto, se conseguirmos fazer com que este sistema físico comunique com o biológico poderemos avançar bastante na ciência. No caso particular do cancro, usamos nanopartículas ligadas a um tecido qualquer (com componentes biológicas) e quando detectam uma célula cancerígena conseguem ligar-se a essas e não a outras, o veículo são partículas de prata.

C.H.: Compara, muitas vezes, o corpo humano a um edifício que se desconstrói em blocos e materiais.

P.F.: Exactamente. Os elementos da tabela periódica são os mesmos, seja aqui, em Saturno ou outra galáxia qualquer; a diferença depende de como se adaptam e é isso que distingue os materiais. Se decompusermos um ser vivo, vamos encontrar carbono, azoto, oxigénio, etc. e um polímero, seja um saco de plástico ou outro, terá as mesmas particularidades. No fundo, tentamos perceber um sistema simples através de cada um dos seus componentes.

Michael F Ashby, Universidade de Cambridge (RU)

É associado do Engineering Design Centre e uma dos três principais investigadores. A sua vida académica pisou, essencialmente, a Universidade de Cambridge, no Reino Unido e de seguida juntou-se ao Instituto de Física de Metais, na Alemanha. Entre 1966 e 1973 foi docente no departamento de Engenharia e Física Aplicada na Universidade de Harvard. Actualmente, pertence à Royal Society, na Royal Academy of Engineering e à U.S. National Academy of Engineering. Desde 1973, tem sido membro da Universidade de Cambridge como professor investigador da Royal Society.

C.H.: Relativamente às Energias Alternativas e ao Ambiente, fazem parte do mesmo pacote “nano”?

P.F.: Sim, embora o ambiente seja analisado de uma forma mais geral: as várias camadas de ozono e tentar aliviá-las dos elementos nocivos. As Energias Alternativas são um campo mais específico: transporte de energia, armazenamento e produção. Muitos desses processos de energia estão à superfície: a catálise, por exemplo. Uma das propriedades principais dos materiais é que, quando são reduzidos à nanoescala, a sua superfície aumenta substancialmente relativamente ao volume e a essa escala conseguimos tirar partido disso. Por exemplo, as partículas de um pedaço de alumínio explodem à nanoescala – por a quantidade de superfície ser tão grande. Em termos de energia, o facto da superfície aumentar em relação ao seu volume tem impacto ao nível de baterias, combustível e até aplicações a nível solar. Há casos em que os efeitos só têm influência em escalas nanométricas e funciona um pouco como a fotossíntese. A energia solar é transformada em química e as plantas têm 95 por cento de eficiência – o que significa que cada partícula recebida do sol é transformada.

C.H.: É uma obra acessível ao público em geral?

P.F.: A ideia do livro é, essencialmente, ser uma obra bastante abrangente, para que pudesse chegar aos alunos de Arquitectura, Engenharia ou Design, mas também a empresas. Mas, há capítulos que sim [são acessíveis ao público em geral], e falo da minha contribuição, ligada à Engenharia de Materiais, que é um pouco mais técnica, mas partes completamente acessíveis, dedicadas a nanomateriais na natureza (como teias de aranha, etc.), materiais que toda a gente conhece, há capítulos dedicadas à História, à Arte, como pinturas Maia, restauração de peças artísticas e capítulos dedicados a nano-aplicações que são mais gerais e outras mais técnicas quem pretende aprofundar o assunto. Tem um pouco de Matemática também.

Investigação em nanomateriais, nanotecnologias e microscopia atómica

Mais estratégia

C.H.: Portugal ainda tem um longo caminho a percorrer a nível da Nanotecnologia?

P.F.: Sim, mas temos, evidentemente, que considerar a questão da escala, ou seja, Portugal tem de ser muito mais cirúrgico para definir a sua estratégia. Temos de saber exactamente o que atacar. O país é pequeno e não é possível entrar em todas as áreas e será melhor numas áreas do que outras. Depende, igualmente, das empresas disponíveis e investindo numa área que seja promissora é que se podem criar ‘novas avenidas’. A primeira coisa a pensar é na estratégia, mas esta é definida e reflecte os governos. Por exemplo, nesta nova administração Obama são disponibilizados 200 mil milhões de dólares em energias alternativas, baterias, células de combustível, energia solar e nós na Universidade vemos que as propostas de investigação são viradas para estas áreas e temos de ajustar a investigação nestas vertentes estratégicas. É também necessário investir em formação e ver onde é que os investigadores se vão concentrar. Na maior parte dos casos, dependemos de terceiros e seria necessário criar, em Portugal, empresas de alta tecnologia que consigam produzir materiais nacionais competitivos a nível mundial, ou seja, feitos aqui, com a nossa liderança.

CH.: Quando abordam o Design das nanotecnologias, têm em conta a estética ou centram-se essencialmente em questões práticas, como eficiência dos materiais, etc.?

P.F.: Sim, equacionamos sempre o lado da eficiência, mas há sempre a relação custo--eficiência a ter em conta. Hoje em dia é quase impossível fazermos investigação sem pensarmos no ambiente. Por outro lado, há custos muito elevados em determinados casos – um tubo de carbono custa por volta de 500 dólares [350 euros], por exemplo. E, por exemplo, em relação a células de combustível ou baterias, a comparação é sempre estabelecida com a gasolina – é difícil convencer o público ou as empresas a investir numa tecnologia com custos elevados. Em termos de investigação, temos ainda directivas impostas pelo ministério da Energia norte-americano e temos metas a atingir para que estes materiais sejam economicamente possíveis. Quando temos novos materiais com propriedades completamente diferentes podemos suprimir partes. A estética também se aplica. No caso da Arquitectura, existem materiais que mudam de cor consoante a temperatura e alteram a fachada de um edifício, consumindo menos energia. Outros são auto-suficientes em termos de limpeza e estes permitem-nos também definir o design tanto em termos de concepção como visuais.

Lançou o seu primeiro livro no Outono

C.H.: Tentar reaproveitar a energia é sempre uma meta.

P.F.: Os grandes problemas da humanidade são a energia e a água. A água tem o inconveniente de ser limitada, já a energia pode ser aproveitada em termos de sol. Uma das áreas em que trabalho é na dessalinização, para resolver o problema da água potável.

C.H.: Se pudesse iniciar um projecto seu no país qual seria?

P.F.: Pegava em indústrias mais tradicionais (calçado, têxtil e cortiça) e injectava-lhes alta tecnologia para diferenciar o produto. Outra área seria onde houvesse massa crítica para criar impacto. Se dispersarmos os recursos não se consegue nada é o que acontece com os projectos de investigação – se dividirmos o orçamento disponível por 200 grupos, o impacto de cada projecto será quase nulo e mais vale dar mais apenas a dois ou três e se não produzirem ao fim de um ano, redirecciona-se o financiamento. Em Portugal, na saúde existe massa crítica e recursos ao nível de empresas, como no ramo farmacêutico. Ou um ramo que se mostre inovador.

C.H.: A sua participação no MIT levou a esta relação com o nosso país.

P.F.: Estive uns quatro, cinco anos, no MIT (Massachusetts Institute of Technology) e fiz lá um pós-doutoramento. Hoje em dia, continuo ligado a grupo de lá, como projectos com o departamento de energia. No início desta colaboração com Portugal, fazia parte do plano tecnológico e da equipa. Agora, o que existe entre Portugal e MIT não tem nada a ver com o que foi feito na altura. O programa é excelente, mas poderia ter sido melhor. Há indústrias portuguesas nos projectos e a ideia era desenvolver protótipos e injectar-lhe altas tecnologias e é o que falta em Portugal. Fui uma das pessoas que idealizou o projecto e depois de estar tudo assinado, houve uma alteração e o projecto caiu, assim como a equipa inicial e a colaboração foi feita em termos gerais e noutros moldes. Falta a parte da indústria e da avaliação de financiamento – que chega aos 65 mil dólares. Nos Estados Unidos, há uma filtragem muito rigorosa quando há muito dinheiro em jogo e falo de, por exemplo, no caso de 25 mil dólares, tenho de ir pelo menos duas vezes a Washington. E aqui é difícil de ver onde o investimento é feito.

Comentários

maria martins, em 2009-12-30 às 12:34, disse:
A questão da monotorização dos custos e o percurso do financiamento continua a ser um enorme "handcap" em Portugal, infelizmente em todas as áreas! corrijasse-se essa falha e estaríamos mais além...
mas tem-se feito caminho!

Carlos Caravela, em 2009-12-24 às 17:46, disse:
Mais um ENORME português desconhecido ...

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