QUÍMICA QUÂNTICA - Dos Modelos Atômicos à Vanguarda Tecnológica.

Desde os primórdios da Química, muito foi discutido no que se refere ao contexto das reações e eventos advindos de compostos e processos químicos de modo geral. Entretanto, tais aspectos devem-se ser considerados, bem como a formação de um profissional na área da Química vai muito além do saber o que é Química e suas consequências, mas também a compreensão de que a Ciência está em constante renovação e aliada ao desenvolvimento de Tecnologias, que possam contribuir para com o avanço da humanidade.

O átomo tornou-se o símbolo representativo da Química como conhecemos hoje, mas muito foi discorrido até formularem tal modelo. Graças a estudos de cientistas que dedicaram esforços para descobrirem do que as coisas são feitas, ou melhor, como é a compreensão do mundo do aspecto mais reduzido possível? Para entender a linha temporal das descobertas atômicas, vamos considerar alguns marcos importantes:

• Século V a.C.: O filósofo grego Leucipo e seu discípulo Demócrito desenvolveram a ideia de que a matéria era composta por pequenas partículas indivisíveis chamadas "átomos" (do grego "atomos", que significa “indivisível”).
• Século XVII: O químico e físico inglês Robert Boyle realizou experimentos sobre a compressão do ar e a relação entre volume e pressão, contribuindo para a compreensão das propriedades dos gases.
• Século XVIII: O químico francês Antoine Lavoisier propôs a "Lei da Conservação da Massa" ao estudar as reações químicas e introduziu a ideia de que a matéria não é criada nem destruída durante as reações químicas.
• Início do século XIX: O físico inglês John Dalton propôs a "Teoria Atômica de Dalton", na qual apresentou um modelo atômico que considerava os átomos como esferas indivisíveis e que diferentes elementos químicos eram compostos por átomos com diferentes massas.
• Final do século XIX: O físico Joseph John Thomson descobriu os elétrons ao realizar experimentos com descargas elétricas em tubos de vácuo, sugerindo um modelo atômico com uma "pudim de passas" em que os elétrons estariam imersos em uma nuvem de carga positiva.
• Início do século XX: O físico neozelandês Ernest Rutherford realizou o famoso "experimento da folha de ouro", no qual ele bombardeou uma fina lâmina de ouro com partículas alfa e descobriu que o átomo é principalmente espaço vazio, com um núcleo pequeno e denso contendo partículas carregadas positivamente (prótons).
• 1913: O físico dinamarquês Niels Bohr propôs o "Modelo Atômico de Bohr", que descrevia o átomo com elétrons em órbitas quantizadas ao redor do núcleo e explicava os espectros atômicos.
• 1932: O físico inglês James Chadwick descobriu a existência do nêutron, uma partícula neutra no núcleo atômico.
• Décadas de 1960-1970: Surgem os modelos atômicos mais avançados, como o "Modelo de Partículas" e o "Modelo Quântico", que descrevem a complexa estrutura do átomo com partículas subatômicas, como quarks , leptons, fermions e bosons, e são fundamentais para a compreensão atual da Física e Química de partículas.

Essas são as características históricas que nos trouxeram ao cenário atual de aplicações tecnológicas e que tendem a serem desbravados dentro dessa Ciência. Assim, o foco em pesquisas que visam o desenvolvimento de novas tecnologias possibilita a teorização e posteriormente a aplicação de certos processos para que cada vez mais a Química Quântica trouxesse presente nos grandes avanços.

A particularidade dessa área, deve-se a sua imensa complexidade, por conta desse fator muitas instituições de ensino superior acabam não contemplando em sua grade, além do fato de que as indústrias que utilizam essa Ciência ainda são muitos restritas em meio nacional, ou seja, a falta de oportunidades empresariais para novas tecnologias ofuscando essas novas fronteiras.

Atualmente, como mais novo integrante de um Grupo de Pesquisa, venho mantendo contato com profissionais da área e com antigos alunos, sendo notória a visão de que os trabalhos precursores do grupo permitem direcionar aplicações da pesquisa, aliado aos novos conhecimentos como um novo horizonte da Engenharia de Materiais que vem surgindo, possibilitando o desenvolvimento de novas soluções para problemas contemporâneos.

Nesse cenário, os desafios são imensos. Nesse aspecto, meu amigo e colega de pesquisa Afonso Poli conduziu pesquisas na área de desenvolvimentos de novos materiais, com o desenvolvimento de nanopartículas magnetizadas para revestimentos. A maioria dos trabalhos desenvolvidos foram em modalidades de Iniciação Científica (IC), prevalecendo o desenvolvimento tecnológico ao longo da graduação, por tais aspectos a implementação da química quântica nesse novo espectro de análise, possibilita a compreensão de certos fenômenos mais precisos e que de certa forma “passaram despercebidos” ao longo desse tempo, devido ao seu recém adepto.

Por tais aspetos, o novo modo de analisar e interpretar essa nova ciência, possibilita o desenvolvimento profissional de alto padrão, para que assim os demais engenheiros que virão tenham a conscientização e a astúcia de aplicar seus demasiados conhecimentos em áreas que o mercado irá necessitar de demanda. 

REFEREÊNCIAS DE BASES BIBLIOGRÁFICAS:

1. BOYLE, R. The Sceptical Chymist. London: J. Cadwell, 1661.
2. LAVOISIER, A. L. Traité Élémentaire de Chimie. Paris: Cuchet, 1789.
3. DALTON, J. A New System of Chemical Philosophy. Manchester: S. Russell, 1808.
4. THOMSON, J. J. "Cathode Rays". Philosophical Magazine, v. 44, p. 293-316, 1897.
5. RUTHERFORD, E. "The Scattering of α and β Particles by Matter and the Structure of the Atom". Philosophical Magazine, v. 21, p. 669-688, 1911.
6. BOHR, N. "On the Constitution of Atoms and Molecules". Philosophical Magazine, v. 26, p. 1-25, 1913.
7. CHADWICK, J. "The Existence of a Neutron". Proceedings of the Royal Society A, v. 136, p. 692-708, 1932.

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