“Nada existe exceto átomos e espaço vazio; tudo o mais é opinião", disse Demócrito. Do bronze ao silício, materiais têm definido a evolução humana e esta edição de FCW Cultura Científica traz alguns novos personagens que poderão se mostrar fundamentais para o avanço do conhecimento e para o desenvolvimento social e econômico.  

São materiais avançados desenvolvidos em laboratórios que possuem propriedades excepcionais, com potencial de aplicação em virtualmente todos os setores e atividades. Conversamos com cientistas que contam sobre os desafios e as oportunidades que envolvem o estudo e a aplicação de novos materiais, bem como perspectivas para o futuro.

Elson Longo fala sobre os semicondutores, que formam a espinha dorsal da eletrônica moderna, com a capacidade de conduzir eletricidade de forma controlada, elementos essenciais em circuitos integrados, transistores e diodos. Mas o potencial de aplicação de semicondutores é muito maior, com aplicações em segurança, indústria, agricultura e saúde, como mostram as inovações criadas pelo grupo de Longo.

O grafeno, formado por uma única camada de átomos de carbono organizados em uma estrutura hexagonal, é um material incrivelmente forte, leve, flexível e condutor de eletricidade. Seu potencial de uso é enorme. Thoroh de Souza comenta as propriedades que tornam o grafeno único em diversas aplicações, de eletrônicos ultrarrápidos à cobertura anticorrosiva para estruturas e veículos. 

Edgar Zanotto explica a importância dos vidros cerâmicos, materiais híbridos que combinam propriedades de vidro e cerâmica. Conhecidos por sua resistência mecânica, estabilidade térmica e transparência óptica, esses materiais têm aplicações que vão de dentes e olhos artificiais a dispositivos ópticos avançados. E há milhares de novos tipos de vitrocerâmicos ainda a serem criados, como conta Zanotto. 

Há também um grande número de tipos de plásticos, material cada vez mais usado apesar do impacto que seu descarte promove no ambiente. Vânia Zuin Zeidler fala sobre um estudo que coordenou sobre o problema dos brinquedos feitos de plástico – 90% dos brinquedos produzidos no mundo são feitos de algum tipo de plástico –, se os bioplásticos são substitutos viáveis, a importância de se encontrar usos eficientes para uma quantidade cada vez maior de resíduos e o papel da química na busca por materiais e alternativas sustentáveis.

Em última análise, a evolução da humanidade está profundamente entrelaçada com a capacidade de entender, inovar e utilizar diferentes materiais. A habilidade de manipular a matéria define o progresso. Ao valorizar e investir na pesquisa de novos materiais, estamos pavimentando o caminho para um futuro tecnológico onde as possibilidades são limitadas apenas pela imaginação. 

O contrário é “perder o bonde da história”, como diz Adalberto Fazzio, que explica o que são os isolantes topológicos e em que poderão ser usados. Fazzio também se preocupa com o futuro não apenas dos materiais, mas de quem irá desenvolvê-los. Por isso, fundou e coordena a Ilum Escola de Ciência, onde os alunos têm aulas em áreas como física, química, humanas, mecânica quântica e ciência de dados. Uma formação interdisciplinar fundamental para as próximas gerações de cientistas. 

As entrevistas desta edição revelam não apenas a profundidade do conhecimento humano, mas também a paixão que os pesquisadores têm em desvendar os mistérios da matéria. Eles compartilham conosco suas descobertas, desafios e visões sobre como esses materiais avançados estão transformando a pesquisa científica em avanços práticos. Suas histórias ilustram a importância crucial da pesquisa interdisciplinar e da colaboração global na busca pela inovação.

À medida que nos surpreendemos com os avanços notáveis alcançados com materiais como o grafeno e os semicondutores, também refletimos sobre a responsabilidade que acompanha essa jornada. Devemos utilizar essas descobertas para criar um mundo mais sustentável, mais eficiente e mais inclusivo para todos. Os materiais avançados não são apenas peças de um quebra-cabeça científico, eles são as ferramentas com as quais construímos o futuro, enfrentando os desafios globais e abrindo caminhos inexplorados para a humanidade.

Boa leitura!

Carlos Vogt

Editor-chefe