O cientista da Universidade de Coimbra, Sérgio Coimbra, acaba de ganhar uma bolsa de estudo de quase € 2 milhões atribuída pelo European Research Council. O prémio vai permitir desenvolver nos próximos cinco anos uma estratégia experimental para desvendar as formas tridimensionais de algumas moléculas-chave e entender a sua mecânica de funcionamento. Já vamos descodificar isto. O prémio vai ainda garantir a criação de um laboratório de espectros e a criação de um micro-ondas de elevada performance. O premiado Sérgio Coimbra está em direto na Rádio Observador. Sérgio, antes de mais, muitos parabéns.

É Sérgio Domingues, não é Sérgio Coimbra.

Peço desculpa. Sérgio Domingues, muitos parabéns.

Obrigado.

Vamos começar pelo mais difícil, que é explicar-nos o que pretende desvendar, o que são formas tridimensionais de moléculas-chave.

Moléculas-chave é uma forma curta. Estamos a falar de moléculas inteligentes. São moléculas importantes no domínio da nanotecnologia. Isto quer dizer o quê? São moléculas que são desenhadas para ter uma função e para essa função ser controlada por nós através de luz ou calor. Há muita gente a trabalhar nesta área, inclusive já houve um Prémio Nobel de Química para três pessoas que deram os passos principais e mais importantes no desenvolvimento deste tipo de moléculas. E o que eu proponho neste projeto, e que foi agora financiado pelo European Research Council, é desenvolver uma ferramenta nova de observação para olhar para estes nanomotores de uma forma controlada, ou seja, vamos isolá-los e tentar descobrir como é que a estrutura molecular está organizada e também perceber como é que é a mecânica de funcionamento. Ou seja, vamos isolar estes motores, ativá-los e ver nos diferentes passos de funcionamento como é que a estrutura se comporta e tentar perceber. Depois esta informação vamos dá-la aos químicos, que vão desenhar e construir motores mais eficientes. É um trabalho de relay de informação.

Qual é o fim último desta investigação, Sérgio Domingues?

Estes motores começaram por ser novidades e curiosidades científicas, mas agora já passaram dessa fase e estão já a ser integrados com outro tipo de sistemas que estão a ser usados tanto como sensores para armazenamento de energia e também para acoplar medicamentos, para fim de controlar zonas do corpo onde medicamentos tomam ação, ligá-los e desligá-los com luz remotamente. Estamos a falar de avanços da biotecnologia relacionados com o controlo de moléculas inteligentes.

Há alguma aplicação prática mais fácil de entender, tanto por mim como pelos nossos ouvintes, desta investigação que se propõe realizar nos próximos cinco anos, Sérgio?

Nos próximos cinco anos, o que se pretende é mesmo desenvolver uma técnica que permita ajudar as pessoas que estão a desenhar estes motores, de ter mais informação e conseguir mais rapidamente melhorar o funcionamento. Estamos a falar de um minimotor que tem um nanómetro, que é um milionésimo do milímetro. Isto são desenhos moleculares inspirados por coisas que existem no nosso corpo e na natureza, mas que são sinteticamente feitos no laboratório. A ideia é nós termos o controlo absoluto sobre o que é que uma máquina está a fazer, por exemplo, dentro do nosso corpo. É um bocado ficção científica, mas neste momento estamos a falar de uma área de investigação que ganhou o Prémio Nobel agora em 2016. Isto é tudo muito recente, estamos a dar os primeiros passos.

Estamos a falar de uma escala infinitesimal. Isto é muito pequenino, não é?

Se pensarem no metro, temos que dividir um metro em um bilhão de vezes para termos este tamanho. Estamos a falar de uma coisa invisível e estamos a usar também um tipo de espectroscopia de luz invisível para estudar outra coisa invisível.

Como é que se trabalha a uma escala destas, Sérgio?

O comprimento de onda da radiação que é usada para estudar esses sistemas é na ordem dos centímetros, até é uma coisa concebível de imaginar, mas continua a ser invisível. O que nós fazemos é temos uma caixa muito grande, que fazemos vácuo lá dentro, tiramos tudo o que está lá dentro e depois mandamos lá para dentro os nossos motores, na fase gasosa. Ou seja, eles ficam lá a flutuar livremente e depois ligamos as micro-ondas, desligamos as micro-ondas e escutamos o que é que essas moléculas emitem quando elas estão a dançar lá no meio sozinhas e conseguimos perceber, aplicando uma instrumentação e umas fórmulas matemáticas, conseguimos reconstruir a estrutura 3D da molécula e perceber como é que funciona e essas coisas todas.

Não é fácil de entender. Deduzo que também não seja fácil de explicar.

Estamos a falar de coisas muito pequeninas. São processos de investigação muito demorados, mas a ideia é nós desenvolvermos técnicas para tornarmos isto cada vez mais fácil, com máquinas cada vez mais intuitivas de trabalhar.

Para isso vão criar um laboratório de espectroscopia de micro-ondas de elevada performance. Que técnica é esta, espectroscopia, e o que é um micro-ondas de elevada performance, Sérgio Domingues?

Espectroscopia geralmente significa que queremos estudar matéria, seja ela um líquido, um sólido ou um gás, neste caso, e jogamos luz, pode ser luz visível, de infravermelho, ultravioleta, neste caso, micro-ondas, e chutamos luz contra este objeto ou esta matéria em que fase estiver, e depois vemos o que é que acontece. E a partir da resposta da matéria, neste caso, um gás de moléculas inteligentes, nós vemos o que acontece e a partir disso podemos descodificar muitas coisas sobre esse material. Inclusive a disposição tridimensional de um material na sua forma mais básica e também decifrar muitas propriedades, como a dinâmica de funcionamento. É esse tipo de informação que estamos a tentar desenvolver uma forma de extrair esta informação para depois contribuir para o desenho de sistemas mais eficientes.

No processo científico, o Sérgio Domingues está entre o grupo de cientistas que adiciona mais uma camada ao conhecimento científico ou está já no topo da cadeia, digamos assim, dos que descobrem coisas?

É uma pergunta difícil.

A adicionar camadas, não é?

Estamos sempre a adicionar camadas. Este projeto vem na sequência de uma primeira observação, que foi uma prova de conceito. Isto foi uma colaboração que eu comecei em 2017 com um dos recipientes do Prêmio Nobel de Química, o Ben Feringa, é um holandês que trabalha em Groningen e que faz um destes tipos de motores. E eu desafiei-o a tentar fazer estes tipos de estudos nas moléculas dele, que era uma coisa que nunca tinha sido feita, porque a molécula também era extremamente grande para as capacidades atuais da técnica que eu estava a utilizar. Mas fomos bem-sucedidos e isso foi o desabrochar da ideia para este projeto que agora foi financiado, que é tentarmos conseguir criar condições, evoluir a técnica de tal forma que conseguimos estudar cada vez moléculas maiores, porque os químicos quando estão a construir estes sistemas estão a aumentar o tamanho para serem mais funcionais, para fazerem mais coisas. E é preciso acompanhar esse desenvolvimento da arquitetura destas moléculas inteligentes com técnicas que conseguem depois também retirar informação sobre as propriedades e estrutura.

Muito bem. Sérgio Domingues, muito obrigado por ter estado em direto aqui na Rádio Observador.

Não, por nada. Muito obrigado pelo convite.

E uma vez mais, parabéns por este prêmio de quase dois milhões de euros. Fantástico.

Obrigado.

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