Prémio Nobel da Física: “Muitas descobertas podem ser feitas com pequenas experiências”

Para Konstantin ‘Kostya’ Novoselov, um dos inventores do grafeno – material mais fino do mundo e mais forte do que o aço –, o entusiasmo do pesquisador é parte fundamental para o sucesso de uma investigação científica.

Na conferência internacional Sci-Tech EXPO 2024, organizada pela Presidência da República, de 14 a 16 de agosto, no Ministério dos Negócios Estrangeiros e Cooperação (MNEC), o Diligente conversou com um dos palestrantes, Konstantin ‘Kostya’ Novoselov, Prémio Nobel da Física em 2010.

Nascido em 1974, na Rússia, o cientista foi premiado, juntamente com o físico Andre Geim, por ter produzido grafeno, um material bidimensional (espécie de folha) da espessura de um átomo, sendo, portanto, o mais fino do mundo – apesar disso, é visível a olho nu. A descoberta dos pesquisadores da Universidade de Manchester, na Inglaterra, foi divulgada em 2004.

Composto por carbono, o grafeno possui propriedades extraordinárias: é mais resistente do que o aço, é leve, transparente, e flexível, sendo ainda um excelente condutor de eletricidade e calor. Por tudo isso, é considerado um material revolucionário.

Desde 1901, os Prémios Nobel são atribuídos anualmente pela Academia Real das Ciências da Suécia, pelo Comité do Nobel e pelo Instituto Karolinska a pessoas ou organizações com contributos excecionais nas áreas da medicina, da física, química, literatura, economia e da paz. Em mais de um século, estas distinções criadas por Alfred Nobel – químico sueco, inventor da dinamite – já contemplaram mais de 900 indivíduos ou entidades.

Na conversa com o Diligente, Konstantin Novoselov explicou como o grafeno permite novas possibilidades na tecnologia, eletrónica e até na medicina.

Em 2010, foi galardoado com o Prémio Nobel, juntamente com o Dr. Andre Geim, por ter conduzido experiências revolucionárias sobre o material bidimensional grafeno. Pode dar mais detalhes sobre a importância desta descoberta?

O grafeno é o primeiro material que tem apenas um átomo de espessura. Antes desse trabalho, ninguém acreditava que se pudesse fazer um material com apenas um átomo de espessura. Por isso, as pessoas tentaram com outras substâncias e nunca resultou. Assim, o grafeno é o primeiro material que tem exatamente a espessura de um átomo e, ao mesmo tempo, é muito flexível, muito forte, muito condutor e também muito transparente. Foi o primeiro, mas mais tarde as pessoas, incluindo nós próprios, descobriram muitos outros materiais bidimensionais que também têm a espessura de um átomo, mas que têm propriedades diferentes. E agora esta é provavelmente uma das áreas de investigação mais ativas da física. O material é utilizado na eletrónica, na optoelectrónica, em materiais compósitos, na eletrónica imprimível, em baterias, em membranas, em muitas aplicações diferentes.

O que o inspirou a investigar o grafeno e quais foram os principais desafios que enfrentou ao longo do caminho?

Bem, é essa a diferença entre a investigação de uma planta e uma descoberta. Não procurámos especificamente o grafeno porque pensámos que não existia, mas investigámos as propriedades quânticas de películas finas de grafite e, por acaso, descobrimos o grafeno. E depois descobrimos que as suas propriedades são únicas e muito especiais e continuámos a trabalhar nele durante muitos anos.

Como vê o futuro do uso do grafeno na tecnologia e na vida quotidiana, especialmente em contextos de países em desenvolvimento como Timor-Leste, onde as infraestruturas tecnológicas ainda estão na sua fase inicial?

Francamente, não acho que que seja necessário fazer uma distinção entre os países em desenvolvimento e os países desenvolvidos. Estas tecnologias estão a entrar muito rapidamente. As pessoas aqui já têm os telemóveis mais recentes e tenho a certeza de que já utilizam grafeno nesses aparelhos. Se tivermos um telemóvel chinês, já estamos a utilizar grafeno. Por isso, a esse respeito, penso que a tecnologia entra em muitos países diferentes, desde os países em desenvolvimento até aos países desenvolvidos, praticamente à mesma velocidade, porque a tecnologia torna o custo das aplicações mais barato, facilitando assim a entrada nos países em desenvolvimento.

Quais são as principais áreas da física que, na sua opinião, ainda precisam de ser exploradas e que podem dar origem a descobertas revolucionárias? Como é que essas descobertas podem ter um impacto positivo na vida dos cidadãos em geral?

Sinceramente, penso que qualquer área da física ainda requer investigação e pode trazer novas descobertas. Se pensarmos que já estudamos física há 500 anos e que, no entanto, há tantos pontos em branco que podemos estudar. Diria que vale a pena estudar qualquer ramo da física, porque nunca sabemos como a nossa descoberta terá impacto no mundo. Por exemplo, quando as pessoas inventaram a eletricidade, não sabiam exatamente o que fazer. Agora não sabemos como viver sem eletricidade. O mesmo acontece com a energia nuclear.

É essa a beleza da investigação: fazermos investigação para expandir o nosso horizonte de conhecimentos e, mais cedo ou mais tarde, inventarmos formas de os utilizar. A beleza da investigação é não sabermos utilizar o que descobrimos, mas depois as novas descobertas tornam-se sempre úteis, talvez não imediatamente, talvez daqui a 10, 20 anos. Esta coleção de conhecimentos – não usamos descobertas específicas, usamos a coleção de conhecimentos e a expansão destes conhecimentos – abre novos horizontes para as aplicações.

Porque é que decidiu dedicar-se à Física?

É algo que sempre me entusiasmou. Gosto de fazer experiências e gosto de inventar novos aparelhos experimentais e aplicá-los para realizar novas investigações. Gosto desta combinação de ser capaz de fazer algo com as mãos, mas também de planear e pensar nos resultados da experiência. Por isso, é algo que me entusiasma. Desde sempre fui bastante prático e fiz alguma engenharia e construção na minha infância, mas claro que demorei algum tempo a perceber que ir fazer física experimental era exatamente o que eu precisava. Quando era miúdo na escola, brincava com experiências elétricas e químicas.

Que conselhos daria aos jovens cientistas de Timor-Leste que estão a iniciar as suas carreiras e que pretendem fazer descobertas significativas, apesar das limitações da investigação e das infraestruturas existentes?

O grafeno é um exemplo muito bom. A única coisa de que precisámos para essa descoberta foi um pedaço de grafite e fita adesiva, que não custaram nada, no máximo dois dólares. Isso mostra que muitas descobertas podem ser feitas com poucos fundos.

Quando começámos com o grafeno, não tínhamos muito equipamento. Éramos novos, tínhamos acabado de nos mudar para um novo laboratório, não tínhamos muito equipamento e, depois, tínhamos algum, mas não muito. Assim, começámos as nossas experiências com grafeno com muito, muito pouco dinheiro.

Boas máquinas ajudam muito, mas mesmo assim muitas descobertas podem ser feitas com pequenas experiências. Mas o que é importante lembrar é que a componente principal de qualquer descoberta é o entusiasmo dos investigadores. Já vi descobertas feitas com pouco dinheiro, mas nunca vi descobertas feitas com pouco entusiasmo. Por isso, só precisam de trabalhar na área que realmente vos entusiasma muito e, depois, tenho a certeza de que farão algumas descobertas.