Por Fábio de Castro
Agência FAPESP – No início de 2009, o estudante Ricardo Barroso Ferreira, do Instituto de Química da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), foi enviado à Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA) como bolsista de iniciação científica de um programa de intercâmbio que envolve a FAPESP e a Divisão de Química da National Science Foundation (NSF), nos Estados Unidos. Um ano depois, Ferreira conseguiu um feito raro para alunos de graduação: foi coautor de um artigo na revista Science.
Bolsista de programa de intercâmbio FAPESP-NSF publica, com colegas norte-americanos, trabalho sobre materiais metal-orgânicos na Science (Foto: UCLA)
Selecionado na segunda chamada do Programa Piloto de Intercâmbio em Pesquisa para Bolsistas de Iniciação Científica da Área de Química (Chamada FAPESP 17/2008), Ferreira fez parte, durante três meses, da equipe de pesquisa coordenada por Omar Yaghi no Instituto de Nanossistemas da Califórnia, na Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA).
A equipe desenvolveu um cristal sintético tridimensional capaz de capturar emissões de dióxido de carbono. De acordo com o artigo, publicado na edição de 12 de fevereiro da Science, a descoberta poderá abrir o caminho para o desenvolvimento de tecnologias que, aplicadas a carros ou fábricas, por exemplo, seriam capazes de absorver o dióxido de carbono emitido antes que ele chegasse à atmosfera.
De acordo com Ferreira, embora a experiência de intercâmbio tenha sido enriquecedora e produtiva, a publicação em uma revista internacional de alto impacto foi uma conquista inesperada. “Fiquei muito surpreso. Ninguém acha que vai ser coautor de um artigo na Science antes de terminar a graduação”, disse à Agência FAPESP.
Segundo ele, Yaghi criou, no início da década de 1990, uma nova classe de materiais, conhecidos como “estruturas metal-orgânicas” (MOF, na sigla em inglês). Eventualmente descritos como “cristais esponja”, esses materiais têm poros em nanoescala, nos quais é possível armazenar gases que normalmente são difíceis de confinar e transportar.
Baseado na estrutura do DNA, os cristais concebidos por Yaghi combinam unidades orgânicas e inorgânicas. O princípio é potencialmente aplicável para a criação de um material que possa converter dióxido de carbono em combustível ou separar o composto com grande eficiência.
Segundo o estudo, um dos modelos da série de materiais sintetizados teve performance de captura de dióxido de carbono 400 vezes maior do que um material sem a mesma estrutura.
“Meu objetivo no intercâmbio foi tentar aprender sobre esse novo ramo da química, com o qual ninguém trabalha ainda no Brasil. Essa nova classe de materiais, criada pelo meu orientador na UCLA, consiste em sólidos porosos constituídos de ligações de coordenação, que apresentam alta estabilidade e capacidades absortivas de catálise muito especiais”, explicou.
O foco da linha de pesquisa consistia em fazer modificações na estrutura desses materiais para investigar o que aconteceria com as aplicações. “No estudo que gerou o artigo, sintetizamos vários materiais diferentes. Eu me encarreguei da síntese e da análise de alguns deles. Esses materiais são muito promissores, com inúmeras possibilidades de aplicações”, disse.
No Brasil, Ferreira trabalhava com peneiras moleculares baseadas em silício. “São materiais igualmente porosos, mas não são sólidos formados a partir de ligações de coordenação – isto é interações entre átomos desprovidas de ligações covalentes”, disse.
Sob orientação de Heloise Pastore, professora do Instituto de Química da Unicamp, Ferreira teve Bolsa de Iniciação Científica da FAPESP para um projeto de estudo da variação da proporção das fontes de silício na síntese de filossilicatos de magnésio.
Heloise conta que Yaghi veio à Unicamp, em agosto de 2009, para um workshop que teve participação da comunidade envolvida no Programa Piloto de Intercâmbio em Pesquisa para Bolsistas de Iniciação Científica da Área de Química. Durante a estadia, o professor da UCLA elogiou o trabalho do estudante brasileiro.
“Antes, quando indicamos Ferreira, Yaghi foi um pouco reticente. Mas insistimos e, depois do intercâmbio, fez vários elogios, dizendo que ele havia superado em muito as expectativas, produzindo bastante para apenas três meses”, disse Heloise.
Em coautoria com Heloise e com César da Silva, Ferreira havia publicado, em 2008, seu primeiro artigo científico, na revista Langmuir. Segundo a professora, o trabalho, relacionado ao recolhimento de dióxido de carbono com a finalidade de produzir armazenamento geológico, havia sido um sucesso. “O trabalho deu muito certo e a publicação foi uma das referências para que ele conseguisse ser selecionado para o intercâmbio”, disse.
Quatro chamadas em dois anos
Iniciativa conjunta da Divisão de Química da NSF e da FAPESP, com apoio das universidades estaduais paulistas e de universidades norte-americanas, o Programa Piloto de Intercâmbio em Pesquisa para Bolsistas de Iniciação Científica da Área de Química foi lançado em 2008 e já teve quatro chamadas.
O programa prevê estágios de pesquisa de até 12 semanas trabalhando em projetos de pesquisa em departamentos de universidades nos Estados Unidos. Os candidatos devem ter bolsas vigentes em instituições de ensino superior e pesquisa no Estado de São Paulo.
Nas quatro chamadas realizadas até agora, 38 estudantes receberam bolsas para estágios em instituições norte-americanas: Universidade da Flórida, Universidade Commonwealth da Virgínia, Universidade Cornell, Universidade do Minessota e Universidade da Califórnia.
A contribuição da FAPESP se dá por meio de suplementação, como complemento à bolsa do estudante, até atingir o valor de US$ 800 mensais, pelo período declarado do estágio.
As passagens aéreas, seguro-saúde e despesas de visto são custeados pela Reserva Técnica de Projeto de Auxílio à Pesquisa de responsabilidade do orientador, ou pelas instituições paulistas envolvidas. Despesas de moradia são custeadas pelo projeto financiado pela NSF ou pelas universidades americanas, em valor estimado de até US$ 1.500.
O artigo Multiple Functional Groups of Varying Ratios in Metal-Organic Frameworks (10.1126/science.1181761), de Omar M. Yaghi, Ricardo Ferreira e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.
Mais informações: www.fapesp.br/acordos/nsf
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