Química Supramolecular & Nanotecnologia

 A Química desenvolveu-se rapidamente a partir de meados do século XIX, mas especialmente no século XX, tendo sido criados os fundamentos e teorias que permitem compreender satisfatoriamente o comportamento dos átomos, como  e porque eles se ligam para formar moléculas, além da importância da estrutura tridimensional e das ligações na determinação das propriedades das moléculas. Apesar do avanço extraordinário, percebeu-se que ainda era insuficiente para explicar os diversos fenômenos e transformações observados, particularmente nos seres vivos. O que haveria de diferente nesses sistemas químicos para torná-los tão especiais ?  O que haveria de diferente nos sistemas biológicos para que as transformações químicas sejam realizadas de forma tão eficiente e de maneira específica ? Por que os sistemas biológicos são capazes de se reproduzirem e de processarem informações ?  A resposta está na organização molecular.  Pode-se fazer uma analogia da problemática apresentada acima com a da montagem de uma máquina qualquer a partir de suas peças, onde as moléculas seriam as peças e os organismos vivos as máquinas.  Se cada uma delas não estiver encaixada nos locais exatos a máquina simplesmente deixará de funcionar ou funcionará de modo deficiente, tornando-se óbvio a necessidade de uma organização adequada das peças. Mas, cada uma das peças que constitui essa máquina também tem características que as tornam únicas, de modo que possam se encaixar especificamente umas com as outras  para que possam expressar suas funcionalidades. Logo, a organização das peças permite concatenar, acoplar a funcionalidade de cada uma delas no sentido de gerar uma nova função mais complexa.  Assim, a Química Supramolecular não deve ser considerada como um novo segmento da Química, mas uma evolução natural que tem como objetivo desvendar quais são as funções de cada molécula e como podem e devem ser conectadas para que o conjunto possa apresentar novas propriedades ou funções mais complexas.  Em outras palavras, o objetivo da Química Supramolecular é possibilitar a manipulação controlada da matéria de modo que seus menores constituintes atuem de forma sinergística, gerando sistemas moleculares que se comportem como verdadeiras máquinas. Essas novas espécies geradas pela ligação de duas ou mais entidades moleculares são denominadas supermoléculas ou sistemas supramoleculares. Um estágio superior de complexidade pode ser alcançado pela junção de duas ou mais supermoléculas ou sistemas supramoleculares para gerar o que vem sendo denominado de Sistemas Químicos Integrados, que devem ser capazes de executar funções cada vez mais complexas. A evolução dos conceitos pode ser visualizada pela seguinte analogia:   "Se as letras fossem os átomos e as palavras as moléculas, os sistemas supramoleculares seriam as frases e sentenças e os Sistemas Químicos Integrados os livros". Com o desenvolvimento da Química Supramolecular espera-se obter materiais com propriedades muito melhores ou completamente diferentes daquelas conhecidas. Esses novos materiais deverão ser produzidos por meio de técnicas de Engenharia Molecular e pavimentar o caminho para o desenvolvimento da  Nanotecnologia Molecular.
 

Química Supramolecular X Nanotecnologia ?

Ao contrário do que possa se inferir do título acima, não existe nenhuma incompatibilidade entre a Química Supramolecular e a Nanotecnologia. Ao contrário, a Química Supramolecular abrirá o caminho para o desenvolvimento da Nanotecnologia Molecular, fornecendo os fundamentos e os materiais necessários. A Nanotecnologia Molecular é  a tecnologia baseada na utilização de novos materiais obtidos por meio do que poderia se denominar engenharia molecular, ou seja, aqueles cujas estruturas apresentam organização ao nível molecular. Assim, estão sendo estudados as propriedades de uma única molécula ou um conjunto pequeno de moléculas, tentando-se descobrir novas propriedades que possam ser exploradas para o desenvolvimento da nanotecnologia. Por exemplo, verificou-se que as moléculas podem conduzir milhares de vezes melhor que o ouro ou cobre. Este fato inusitado ilustra o que pode vir a ser a grande revolução que deverá ser provocado pelos avanços nessa nova fronteira da ciência e da tecnologia.