Quando entrei no ensino secundário com o meu novo telemóvel da Nokia,
pensava que tinha o substituto novo e mais moderno
para o meu antigo "walkie-talkie" cor-de-rosa princesa.
Só que agora, os meus amigos e eu podíamos enviar mensagens
ou falar uns com os outros onde quer que estivéssemos,
em vez de fingir,
quando corríamos nos nossos quintais.
Vou ser honesta.
Naquela época, eu não pensava muito sobre como eram feitos estes aparelhos.
Geralmente apareciam na manhã de Natal,
portanto, talvez fossem feitos pelos elfos na oficina do Pai Natal.
Vou fazer-vos uma pergunta.
Quem acham que são os reais duendes que fazem estes aparelhos?
Se eu perguntar isto a muitas pessoas que conheço,
dirão que são os engenheiros informáticos de Silicon Valley,
que programam os códigos.
Mas muito tem de acontecer a estes dispositivos
antes de eles estarem preparados para qualquer tipo de código.
Estes aparelhos começam a um nível atómico.
Então, se me perguntarem,
os verdadeiros duendes são os químicos.
Isso mesmo, eu disse os químicos.
A química é a heroína das comunicações eletrónicas.
E hoje o meu objetivo é convencer-vos
a concordarem comigo.
Vamos começar de forma simples,
e vejam o interior destes aparelhos insanamente viciantes.
Porque, sem química,
o que é uma autoestrada de informação que adoramos,
seria apenas um pisa-papel bastante caro e brilhante.
A química possibilita todas estas camadas.
Vamos começar pelo ecrã.
Como acham que conseguimos estas cores vivas e luminosas
de que tanto gostamos?
Vou dizer-vos.
Há polímeros orgânicos incorporados no ecrã,
que usam a eletricidade, transformando-a no azul, vermelho e verde
que apreciamos nas nossas imagens.
E se mudarmos para a bateria?
Há investigação bastante intensa.
Como é que tiramos partido dos princípios químicos das baterias tradicionais
e os juntamos aos novos elétrodos de alta área de superfície,
para podermos carregar mais carga numa pegada mais pequena de espaço,
para podermos alimentar os nossos aparelhos o dia todo,
enquanto tiramos "selfies",
sem termos de recarregar as baterias
ou sentarmo-nos amarrados a uma tomada?
E se passarmos para os adesivos que ligam isto tudo,
para poder aguentar o nosso uso frequente?
Como sou da geração da Internet,
tenho de pegar no meu telemóvel pelo menos 200 vezes por dia,
e, ao fazê-lo, deixo-o cair umas duas a três vezes.
Mas quais são os verdadeiros cérebros destes dispositivos?
O que os faz trabalhar da forma que tanto gostamos?
Tudo isso relaciona-se com componentes elétricos e circuitos
que estão amarrados a uma placa de circuito impresso.
Ou talvez vocês prefiram uma metáfora biológica
— a placa-mãe, como talvez já tenham ouvido dizer.
Não se fala tanto em placa de circuito impresso
e, vou ser franca, não entendo porquê.
Se calhar é por ser a camada menos sensual
e está escondida sob todas as outras camadas elegantes.
Mas está na altura de dar a esta camada Clark Kent
o elogio digno de Super-Homem que ela merece.
E faço-vos uma pergunta.
O que acham que é uma placa de circuito impresso?
Considerem uma metáfora.
Pensem na cidade em que vivem.
Todos têm aqueles pontos de interesse a que querem chegar:
a casa, o trabalho, os restaurantes,
alguns Starbucks em cada quarteirão.
Então construímos estradas que os conectam todos juntos.
Isso é o que é uma placa de circuito impresso.
Só que em vez de ter coisas como restaurantes,
temos transístores em "chips",
condensadores, resistências,
todos esses componentes elétricos
que têm de encontrar uma maneira de falarem uns com os outros.
Então, como são as nossas estradas?
Nós construímos pequenos fios de cobre.
A próxima pergunta é:
como é que fazemos estes pequenos fios de cobre?
São mesmo pequenos.
Será que vamos à loja de ferramentas,
pegamos num rolo de fio de cobre,
pegamos num alicate, um pequeno corte aqui, outro ali,
montamos tudo junto e depois, bang — temos a placa de circuito impresso?
De modo algum.
Estes fios são demasiado pequenos para isso.
Por isso, temos de confiar na nossa amiga: a química.
O processo químico para fazer estes minúsculos fios de cobre
é aparentemente simples.
Começamos com uma solução
de esferas de cobre com cargas positivas.
Depois, adicionamos-lhes uma placa de circuito impresso isolante.
E alimentamos essas esferas de carga positiva
com eletrões de carga negativa
ao adicionar formaldeído à mistura.
Devem-se lembrar do formaldeído.
Um odor bastante distinto,
usado para preservar as rãs nas aulas de biologia.
Acontece que consegue fazer muito mais do que isso.
É mesmo uma componente chave
para fazer estes fios de cobre minúsculos.
Os eletrões em formaldeído têm um impulso.
Tentam saltar por cima daquelas esferas de cobre de carga positiva.
E tudo isso devido a um processo conhecido como a química redox.
Quando isso acontece,
podemos pegar nestas esferas de cobre com carga positiva
e transformá-las num cobre brilhante, metálico e condutor.
E depois de termos cobre condutor,
seguimos a todo o vapor.
Conseguimos que todos os componentes elétricos
falem entre si.
Por isso, mais uma vez obrigada à química.
Vamos pegar num pensamento
e pensar até que ponto chegámos graças à química.
Claro, nas comunicações eletrónicas,
o tamanho é importante.
Por isso, vamos pensar em como podemos encolher os aparelhos,
para podermos passar do nosso telemóvel dos anos 90, à Zack Morris,
para algo um bocado mais compacto,
como os telemóveis de hoje que cabem no bolso.
Porém, sejamos honestas:
nada consegue caber nos bolsos das calças das senhoras,
se é que conseguem encontrar um par de calças com bolsos.
(Risos)
Acho que a química não consegue ajudar nesse problema.
Mas mais importante do que encolher o aparelho,
é como encolhemos o circuito dentro dele,
e o encolhemos 100 vezes,
para podermos fazer passar o circuito de uma micro-escala
para uma escala nanométrica.
Porque, diga-se a verdade,
neste momento, todos queremos telemóveis mas potentes e rápidos.
E mais potência e mais rapidez requerem mais circuitos.
Então, como fazemos isso?
Não temos nenhum raio de encolher, eletromagnético e mágico,
como o professor Wayne Szalinski usou no "Querida, Eu Encolhi os Miúdos"
para encolher os filhos,
por acidente, claro.
Ou será que temos?
Na verdade, nesta área,
há um processo bastante semelhante a isso
que se chama fotolitografia.
Na fotolitografia, pegamos em radiação eletromagnética,
ou aquilo a que chamamos luz,
e usamo-la para encolher uma parte daquele circuito,
para podermos comprimi-lo ainda mais num espaço muito pequeno.
Como é que isto funciona?
Começamos com um substrato
que tem um filme sensível à luz.
Depois cobrimo-lo com uma máscara que tem por cima
um padrão de linhas finas e de funcionalidades
que vão fazer o telemóvel trabalhar da forma que queremos.
Depois, expomos a máscara, a uma luz brilhante
de forma que a sombra do padrão aparece na superfície.
Em qualquer lado a que a luz conseguir chegar através da máscara,
vai causar uma reação química.
E isso irá queimar a imagem daquele padrão no substrato.
É provável que vocês estejam a pensar:
"Como passamos de uma imagem queimada
"para nítidas linhas finas e funcionalidades?"
Para isso, temos de usar uma solução química
chamada revelador.
Esta solução é especial.
Consegue pegar em todas as áreas não expostas
e removê-las seletivamente,
deixando para trás linhas finas e limpas e funcionalidades,
pondo a trabalhar os nossos aparelhos miniaturizados.
Usámos a química para construir os dispositivos,
e já a usámos para encolher os dispositivos.
Talvez já vos tenha convencido que a química é a nossa heroína,
e podíamos terminar já esta palestra.
(Aplausos)
Calma, ainda não acabámos.
Não tão depressa.
Porque somos todos humanos.
E enquanto humana, eu quero sempre mais.
Quero pensar em como usar a química
para extrair mais de um dispositivo.
Agora, andam-nos a dizer que queremos a 5G,
ou seja, a prometida quinta geração de redes sem fio.
Vocês já devem ter ouvido falar do 5G
em anúncios que estão a começar a aparecer.
Ou talvez alguns de vocês já tenham experimentado
nos Jogos Olímpicos de Inverno de 2018.
O que mais me entusiasma no 5G
é que, quando estiver atrasada a sair de casa para apanhar um avião,
posso baixar filmes no meu dispositivo em 40 segundos
em vez de 40 minutos.
Mas quando chegar o verdadeiro 5G,
vai ser muito mais do que quantos filmes
podemos colocar no nosso dispositivo.
Então a pergunta é: porque é que o verdadeiro 5G ainda não chegou?
E vou contar um pequeno segredo.
É muito fácil de responder.
É simplesmente difícil de fazer.
Estão a ver, se usarmos esses materiais tradicionais e o cobre
para construir dispositivos 5G,
o sinal não consegue chegar ao seu destino final.
Habitualmente, usamos camadas isolantes ásperas
para aguentar fios de cobre.
Pensem nos fechos de velcro.
É a aspereza das duas peças que os torna aderentes
Isso é muito importante se queremos ter um dispositivo
que dure mais tempo
do que o necessário para tirá-lo da caixa
e começarmos a instalar nele todos os aplicativos.
Mas essa aspereza causa um problema.
Com a alta velocidade da 5G
o sinal tem de passar junto dessa aspereza,
e perder-se-á antes de chegar ao seu destino final.
Pensem numa cordilheira.
Temos um sistema complexo de estradas que sobem e sobem,
e queremos chegar ao outro lado.
Não concordam comigo
que, provavelmente, levaríamos muito tempo,
e provavelmente nos perderíamos,
se tivéssemos de subir e descer todas as montanhas,
em vez de perfurarmos um túnel plano
que pudesse seguir em frente?
É a mesma coisa nos nossos dispositivos 5G.
Se pudéssemos remover essa aspereza,
podemos enviar o sinal 5G
direto, sem interrupção.
Parece muito bom, não é?
Mas esperem,
não acabei de dizer que precisávamos dessa aspereza
para manter o dispositivo unido?
E se a eliminarmos, ficamos numa situação
em que o cobre não vai aderir ao substrato subjacente.
Pensem na construção de uma casa com blocos de Lego,
com todas as peças de cantos e recantos que servem de travão
e de outra só com blocos simples.
Qual delas vai ter maior integridade estrutural
quando a criança de dois anos entrar aos pulos na sala,
tentando ser o Godzilla e derrubar tudo?
E se colocarmos cola naqueles blocos lisos?
É disso que a indústria está à espera.
Estão à espera que os químicos projetem superfícies novas e lisas
com maior adesão inerente
para alguns desses fios de cobre.
Quando resolvermos esse problema
— e vamos resolver o problema,
e vamos trabalhar com físicos e engenheiros
para resolver todos os desafios do 5G —
o número de aplicações vai disparar.
E aí sim, teremos coisas como carros autónomos,
porque agora as redes de dados podem lidar com as velocidades
e a quantidade de informações necessárias para fazerem esse trabalho.
Mas usemos a imaginação.
Eu imagino ir a um restaurante com um amigo alérgico a amendoins,
pegar no meu telefone
abaná-lo sobre a comida
e esperar que a comida nos dê
uma resposta muito importante a uma pergunta:
"É mortal ou seguro para consumo?"
Ou talvez os nossos dispositivos passem a ser tão bons
no processamento de informações sobre nós,
que se tornarão nos nossos "personal trainers".
Saberão qual a maneira mais eficaz de queimarmos calorias.
Eu sei que, em novembro próximo,
quando tentar queimar alguns desses quilos de gravidez,
adoraria um dispositivo que me dissesse como fazer isso.
Eu não sei outra maneira de dizer isto,
exceto que a química é fantástica.
E possibilita todos estes dispositivos eletrónicos.
Da próxima vez que enviarem um texto ou tirarem uma "selfie",
pensem em todos os átomos que trabalham no duro
e a inovação que veio antes deles.
Quem sabe,
talvez alguns de vocês. que estão a ouvir esta conversa,
talvez até no vosso dispositivo móvel,
decidam que também querem ser um auxiliar
do Capitão Química,
o verdadeiro herói dos dispositivos eletrónicos.
Obrigada pela vossa atenção,
e obrigada, química.
(Aplausos)