Síntese de nanopartículas e micropartículas

Micropartículas e nanopartículas são uma classe singular de materiais com enorme potencial tecnológico em aplicações energéticas, de imageamento, médicas e ambientais. Define-se que as nanopartículas têm pelo menos uma dimensão física inferior a 100 nanômetros. As micropartículas têm uma dimensão física entre aproximadamente 1 e 1.000 micrômetros. Apesar de terem a mesma composição que o material correspondente como um todo, devido aos efeitos do tamanho, essas partículas exibem características ópticas, elétricas, térmicas e magnéticas excepcionais. Pesquisadores desenvolveram métodos de síntese para controlar ainda mais as propriedades, o formato, a composição e a distribuição de tamanho para se adequarem melhor a aplicações específicas.  

Em geral, a síntese de micropartículas e nanopartículas é feita por métodos físicos e químicos. Nos métodos físicos, as partículas são criadas pela redução do tamanho do material de origem, que é conhecida como uma abordagem de microfabricação e nanofabricação descendente. As técnicas físicas incluem moagem, condensação por gás, eletropulverização, litografia e termodecomposição.  Em muitos métodos químicos, as partículas são criadas por partículas de nucleação e crescimento a partir de precursores atômicos ou moleculares, geralmente na fase líquida ou de vapor de uma reação química, em uma abordagem chamada de ascendente. Os métodos químicos para a síntese de micropartículas e nanopartículas incluem processos de microemulsão, hidrotérmico, microfluídico, vapores químicos, pirólise e sol-gel. A síntese química de nanopartículas produz nanoestruturas com menos defeitos, dá acesso a composições químicas mais complexas e homogêneas e é facilmente escalonável para a fabricação rápida e de baixo custo. 

Uma vez que essas técnicas são frequentemente trabalhosas e resultam em subprodutos tóxicos, surgiram métodos biológicos ou métodos mais ecológicos de síntese de nanopartículas, como a biogênese com microrganismos e extratos vegetais. Esses métodos sustentáveis produzem partículas atóxicas e ecológicas adequadas para aplicações biomédicas e ambientais.