A equipe do físico Tommaso Del Rosso, professor do Departamento de Física da PUC-Rio, lidera o trabalho que cria pontos quânticos organometálicos a partir da captura de CO2 da atmosfera.
Desde fevereiro de 2012, o cientista italiano Tommaso Del Rosso é professor do Departamento de Física da PUC-Rio e responsável pelo Laboratório de Síntese e Caracterização Laser de Nanomateriais (Nanolaser). E, após uma formação profunda em Física, engenharia, ótica e no estudo de nanopartículas, atuou para colocar o laboratório da universidade católica em uma das grandes descobertas na criação de nanomateriais funcionais a partir do uso de dióxido de carbono capturado da atmosfera, sem que isso gere produtos tóxicos.
Há anos, com a preocupação crescente do aquecimento global, cientistas vem estudando formas de capturar CO2 da atmosfera. Há a captura do gás no processo de produção de unidades industriais, conhecida pela sigla CCS (Carbon Capture Storage), e existe também o sistema de absorção do CO2 diretamente da atmosfera, conhecida como DAC (Direct Air Capture). Com a captura desse carbono, cientistas dizem ser possível a produção de fórmicas de cozinha, carpete,produtos para baterias, celulares, computadores e até combustíveis. No entanto, nas metodologias tradicionais, baseadas em células eletroquímicas ou fotoquímicas, o CO2 é transformado em gases ou em produtos moleculares em fase liquida, e somente depois de outros processos químicos esses produtos aparecem no estado sólido.
Mas o professor Tommaso caminhou diferente, inclusive num sentido no qual outras pesquisas afirmavam categoricamente que seria um trajeto impossível: a partir do uso de hidróxido de sódio na água há a captura do CO2 no ambiente que, em reação a um laser de altíssima potência apontado para nanopartículas ou alvos macroscópicos de ouro, é reduzida a ácidos carboxílicos através do hidrogênio molecular ou radical hidrogênio produzido pela quebra das moléculas de água. Os materiais orgânicos gerados se ligam fisicamente ou quimicamente aos nanoprodutos de ouro gerados simultaneamente, oferecendo novas propriedades eletrônicas, óticas e biológicas dos nanomateriais em fase coloidal.
“Pensava-se que, ao fazer a ablação de ouro, tu vai ser ter só ouro depois. Ao máximo, ouro oxidado, a causa da quebra da molécula de água. Agora, nós vemos que, até sem forçar a introdução de CO2 dentro da água, mas simplesmente fazendo esse processo de irradiação em equilíbrio com a atmosfera ambiente, já é suficiente para que o laser transforme o CO2, e o monóxido de carbono vai se ligar nas partículas de ouro”, diz o cientista, em entrevista ao Boletim SBF.
Os primeiros resultados da pesquisa estão no artigo “Pulsed-Laser-Driven CO2 Reduction Reaction for the Control of the Photoluminescence Quantum Yield of Organometallic Gold Nanocomposites”, publicado no periódico Small Science no dia 1º de abril de 2024. De acordo com Tommaso, na pesquisa publicada, os ácidos carboxílicos resultantes desse processo amplificam o efeito de luminescência de pontos quânticos organometálicos.
A pesquisa ainda contou com cientistas do Laboratório de Eletroanalítica, Espectroanalítica e Análise Elementar Aplicada (LEEA), Laboratório de Espectrometria Atômica (LABSPECTRO), Laboratório de Caracterização de Águas (LAB-ÁGUAS), Centro Brasileiro de Pesquisas em Física (CBPF), InMetro, Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Universidade Federal Fluminense (UFF), Universidade Federal de Goiás (UFG), Universitá degli Studi di Firenze (Italia), Universitá degli Studi di Verona (Italia), Laboratório Ibérico Internacional de Nanotecnologia (INL, Portugal), Universidade de Duisburg-Essen e Centro de Nanointegração Duisburg-Essen (CENIDE, Alemanha), Instituto dos Sistemas Complexos (ISC-CNR, Itália) e Universidade dos Emirados Árabes Unidos (Emirados Árabes Unidos).
Outra questão importante dessa descoberta para a área de saúde é que o nanomaterial libera pequenas quantidades de monóxido de carbono. “A presença de monóxido de carbono em cima das partículas de ouro dá a essas partículas uma atividade biológica muito importante. Resultados ainda não publicados demonstram que se você injeta essas partículas dentro de células humanas, elas conseguem liberar o monóxido de carbono que fica em cima delas. E pequenas quantidades de monóxido de carbono são usadas para terapias anti-inflamatórias e pro-angiogênicas para células endoteliais. Ou seja, ajuda a reconstruir tecidos, pode ajudar a reconstruir tecidos infartados, a reconstruir vasos sanguíneos, a regularizar a morfogênese de vasos sanguíneos”, diz Tommaso. Com essa pesquisa, a ciência é capaz de colaborar na descoberta de novas formas que possam aprimorar a saúde a partir da atuação interdisciplinar. “Além do mais”, acrescenta Tommaso, “o mesmo processo de redução da CO2 controlado por impulsos laser de alta potência “poderá agora revelar novas surpresas através do uso dos outros metais que temos à disposição, abrindo de fato uma nova linha de pesquisa ao nível internacional”.
Assista o professor Tommaso falando sobre sua pesquisa
(Colaborou Roger Marzochi)