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.