Pioneiros na Ciência George Whitesides

Prévia do material em texto

1/6
Pioneiros na Ciência: George Whitesides
Um cientista imaginativo e inventor, o trabalho de Whitesides se estende além das fronteiras da química,
abordando problemas diversos e desafiadores para atender às necessidades da sociedade.
Ilustração de Kieran O’Brien
Por mais de cinco décadas, o professor de Harvard George Whitesides dedicou sua vida e sua carreira à
busca do conhecimento, fazendo contribuições consideráveis para a pesquisa em química e conectando
suas aplicações com campos tão diversos como engenharia, robótica e saúde.
Tendo se descrito como “curioso por natureza”, ele se esforça para aplicar sua pesquisa aos maiores
desafios da sociedade, rompendo uma série de fronteiras no processo. “Eu me interessei pela melhor
forma de tornar a pesquisa universitária intelectualmente interessante (isto é, a ciência por uma questão
de compreensão) e praticamente útil (isto é, a tecnologia que funciona)”, escreveu ele certa vez.
Para Whitesides, a aplicação de pesquisas para atender às necessidades da sociedade tornou-se de
extrema importância, onde “os pesquisadores devem sempre ser capazes de responder à pergunta:
‘quem se importa?’”. Em homenagem ao seu 82o aniversário em agosto, esta edição da Pioneers in
Science visa destacar a vida e a influente carreira do químico George Whitesides.
Início da vida e educação
Whitesides nasceu em 3 de agosto de 1939, em Louisville, Kentucky, EUA. Como filho de um
engenheiro químico, ele foi exposto à ciência desde tenra idade e começou a trabalhar como técnico de
https://theanalyticalscientist.com/techniques-tools/using-simplicity
https://theanalyticalscientist.com/techniques-tools/using-simplicity
2/6
laboratório na companhia de seu pai na adolescência, onde limpou artigos de vidro e fez análises de
materiais. A Whitesides descreveu essa tarefa mundana de limpar produtos de vidro como “acalmantes”,
destacando a importância de desfrutar das pequenas tarefas do dia-a-dia inerentes à carreira.
Depois de considerar tanto a matemática quanto o inglês como majores universitários, ele foi encorajado
a se concentrar em química, que estudou como estudante de graduação em Harvard. “Como eu era pelo
menos um técnico experiente, fiz bem o suficiente e escolhi ficar em química”, disse Whitesides em uma
entrevista.
Depois de deixar Harvard em 1960, ele recebeu um Ph.D. do Instituto de Tecnologia da Califórnia
(Caltech) sob John Roberts, onde foi treinado como um químico orgânico físico hard-core. “A química na
escola de pós-graduação foi uma progressão lógica, e a partir daí eu fui trabalhar em uma universidade,
porque parecia mais atraente trabalhar em tudo o que eu queria trabalhar, em vez de fazer o que alguém
queria que eu fizesse”, disse ele.
Ele foi da Caltech para um cargo de professor assistente no Instituto de Tecnologia de Massachusetts
(MIT) e, depois de 19 anos, ingressou na Universidade de Harvard em 1982, onde agora é Woodford L.
e Ann A. Professor da Universidade de Flores.
Nascimento da litografia suave
“A química não é mais apenas sobre átomos e moléculas, mas sobre o que ele, como um campo com
capacidades únicas na manipulação de moléculas e matéria, pode fazer para entender, manipular e
controlar sistemas complexos compostos (em parte) de átomos e moléculas”, escreveu ele em um
ensaio publicado em Angewandte Chemie em 2015.
De acordo com essa perspectiva sobre as ciências químicas, ele argumentou que a química como um
campo tem uma tendência a se concentrar em aspectos estreitos de grandes problemas e treinar
“técnicos moleculares”. No entanto, a química não precisa ser rotulada assim; é de fato a disciplina mais
bem equipada para trabalhar nos problemas mais envolventes na ciência fundamental e aplicada.
Um exemplo perfeito dessa filosofia na prática é seu papel no desenvolvimento da litografia suave. A
litografia suave é um conjunto de técnicas de nanofabricação que usam materiais orgânicos “suaves”
para fazer estruturas de microescala e nanoescala para aplicações que vão desde a saúde à robótica.
Em 1965, Gorden Moore, fundador da Intel e da Fairchild Semiconductor, projetou que o número de
transistores em um microchip dobraria aproximadamente a cada dois anos, resultando em computadores
mais rápidos e mais capazes – uma previsão chamada Lei de Moore. Mas isso também significava que
esses avanços na ciência da computação acabariam por atingir um limite, já que a capacidade de caber
dispositivos menores e menores em chips também atingiria seu limite como resultado de nossa
capacidade de produzir em massa estruturas em micro e nanoescala.
Para Whitesides, isso se tornou um problema interessante. Uma técnica de nanofabricação que era fácil
de usar e, portanto, poderia ser amplamente disseminada era a chave para resolvê-la. Na década de
1970, o grupo Whitesides estava estudando a química da superfície e a caracterização e aplicação da
monocamada de automontagem de moléculas orgânicas. Na auto-montagem, moléculas ou objetos se
organizam de forma estável para formar padrões bem definidos. Essa capacidade fluiu naturalmente
https://theanalyticalscientist.com/techniques-tools/using-simplicity
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.201410884
3/6
para o desenvolvimento da litografia suave, onde monocamadas auto-montadas de moléculas orgânicas
são usadas como modelos para fabricar padrões em uma superfície.
Em pouco mais de duas décadas, a litografia suave tornou-se uma técnica de produção padrão em
muitas áreas da engenharia e da ciência dos materiais. Técnicas de nanofabricação baseadas em
litografia macia fornecem um método conveniente, de baixo custo e eficaz para a fabricação de micro e
nanoestruturas. O divisor de jogo é a sua capacidade de funcionar em condições ambientais, e não
requer um ambiente rigorosamente controlado (por exemplo, uma sala limpa).
Um campo intrigante que resultou de seu trabalho de litografia suave é as tecnologias microfluídicas ou
“lab-on-a-chip”, que podem superar barreiras para criar diagnósticos fáceis de usar, portáteis, baratos,
descartáveis, rápidos e escaláveis para países em desenvolvimento. Os testes de diagnóstico projetados
pelo laboratório de Whitesides se encaixam em um selo postal, custam menos de um centavo e podem
detectar com precisão doenças que variam de lesão hepática a doença falciforme.
Projetos como esses representam o que Whitesides chama de mérito intelectual, ou seja, tecnologia que
é impulsionada por fazer perguntas fundamentais. Envolve a concepção de dispositivos que são tão
simples quanto possível e que fornecem um benefício econômico, robusto e funcional.
A litografia suave também encontrou aplicação em engenharia e robótica e ajudou a ser pioneira no
campo da robótica suave, onde sua versatilidade permitiu que os cientistas fabricassem estruturas
personalizáveis feitas de materiais macios à base de polímeros para construir “robôs suaves” capazes
de movimento mais sofisticado e fluido.
“Imagine um robô com braços macios, flexíveis – e ainda fortes. Tal robô seria capaz de resolver muitos
dos desafios associados ao cuidado do crescente número de idosos e doentes. Com o passar do tempo,
isso se tornou uma questão de interesse pessoal para mim”, disse Whitesides em entrevista à
Universidade Técnica da Dinamarca em 2016.
Em comparação com robôs duros complexos e relativamente caros, os robôs macios têm uma
capacidade aprimorada de mover objetos delicados, são mais adaptáveis quando se trata de ambientes
complexos e desconhecidos e são leves. Graças a esses desenvolvimentos pioneiros, o campo da
robótica suave está agora mais envolvido com a ciência dos materiais e abriu o campo para um
desenvolvimento mais colaborativo.
Ciência interdisciplinar no seu melhor
Whitesides é, sem dúvida, um dos cientistas e inventores mais imaginativos ativos hoje, enfrentando
problemas desafiadores para fornecer soluções para atender às necessidades da sociedade. Seu apelo
para o campo da química para se concentrar na resolução de problemas do mundo real é aquele que
tem ressonânciamaciça hoje.
Seu trabalho, é claro, se estendeu muito além do minúsculo trecho descrito aqui. Seu grupo de pesquisa
hoje trabalha em problemas tão diversos como a origem da vida e o controle de incêndios. Mas o único
elemento comum que une esse trabalho é que a resposta para a pergunta “Quem se importa?” nunca é
difícil de encontrar.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac9013989
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/ac9013989
https://stm.sciencemag.org/content/4/152/152ra129
https://www.dtu.dk/english/news/2016/12/dynamo-46-why-shouldnt-chemists-invent-robots??id=37deb0fe-cf60-414d-bce9-a0ef3bd1c360
4/6
Leia mais Pioneiros em histórias científicas aqui.
ASN WeeklyTradução
Inscreva-se para receber nossa newsletter semanal e receba as últimas notícias científicas diretamente
na sua caixa de entrada.
ASN WeeklyTradução
Inscreva-se no nosso boletim informativo semanal e receba as últimas notícias científicas.
Posts relacionados:
Chien-Shiung Wu, a autoridade em decaimento beta
Chien-Shiung Wu foi um especialista em física nuclear, fazendo muitas contribuições significativas não
apenas para o campo, mas para a nossa compreensão do Universo.
Stephen Jay Gould, da evolução à revolução
Paleontólogo, historiador, biólogo evolucionista, escritor; Stephen Jay Gould provocou uma revolução na
forma como os cientistas vêem a evolução.
https://www.advancedsciencenews.com/category/pioneers-in-science/
https://www.advancedsciencenews.com/chien-shiung-wu-the-authority-in-beta-decay/
https://www.advancedsciencenews.com/chien-shiung-wu-the-authority-in-beta-decay/
https://www.advancedsciencenews.com/stephen-jay-gould-from-evolution-to-revolution/
https://www.advancedsciencenews.com/stephen-jay-gould-from-evolution-to-revolution/
5/6
Louis Pasteur, teoria dos germes e as primeiras vacinas que salvam
vidas
Da pasteurização às primeiras vacinas fabricadas, Louis Pasteur fez descobertas inovadoras na
prevenção de doenças e na saúde pública.
Ada Lovelace, profeta da era do computador
Creditada como um dos primeiros cientistas da computação, Ada Lovelace viu o potencial dos
computadores um século antes de qualquer um ser construído.
George de Hevesy, pai da medicina nuclear
Famoso por seu trabalho em elementos radioativos e o desenvolvimento de radiotraceres, George de
Hevesy fez as primeiras observações de processos biológicos em organismos vivos possível.
https://www.advancedsciencenews.com/louis-pasteur-germ-theory-and-the-first-life-saving-vaccines/
https://www.advancedsciencenews.com/louis-pasteur-germ-theory-and-the-first-life-saving-vaccines/
https://www.advancedsciencenews.com/ada-lovelace-prophet-of-the-computer-age/
https://www.advancedsciencenews.com/ada-lovelace-prophet-of-the-computer-age/
https://www.advancedsciencenews.com/george-de-hevesy-father-of-nuclear-medicine/
https://www.advancedsciencenews.com/george-de-hevesy-father-of-nuclear-medicine/
6/6
Nicholas Peppas, um coro de materiais de saúde
Pioneiro de materiais avançados de saúde, Nicholas Peppas continua a inovar nas áreas de materiais de
saúde e entrega de medicamentos.
https://www.advancedsciencenews.com/nicholas-peppas-a-chorus-of-healthcare-materials/
https://www.advancedsciencenews.com/nicholas-peppas-a-chorus-of-healthcare-materials/