Nem tudo na matéria se resume a sólido, líquido e gasoso

Eduard Westphal nasceu em 1985, em Pomerode, Santa Catarina. Aos três anos, mudou-se com a família para Blumenau, onde viveu até os 17. A infância foi marcada pelas brincadeiras na rua, em um bairro tranquilo, com pouco movimento de carros. Depois das tarefas escolares, futebol e jogos com os vizinhos ocupavam boa parte do tempo. E aos sábados, participava do movimento escoteiro.

Filho de um pastor da Igreja Luterana, que mais tarde se tornou um dos diretores da escola em que Eduard e a irmã estudavam, e de uma mãe dedicada à casa e aos filhos, ele identifica nos pais algumas das características que acabariam contribuindo para sua trajetória. O pai tem facilidade com as palavras; a mãe, com os números. “Neste ponto, acabei puxando um pouco mais por ela. Mas acho que um pouco da aptidão oratória do meu pai se manifestou em mim também”, conta.

Desde cedo, porém, havia outro traço evidente: a curiosidade sobre o funcionamento das coisas. Eduard desmontava objetos — nem sempre conseguindo montá-los novamente — para retirar pequenos motores e utilizá-los em suas invenções. Construía aviões e helicópteros rudimentares de Lego e chegou a improvisar uma espécie de broca de dentista para perfurar moldes de gesso.

Na televisão, uma referência importante era a série O Mundo de Beakman. Como não conseguia assisti-la em casa, porque só passava em tv a cabo, recorria à vizinhança. “Adorava saber como as coisas funcionavam e depois tentava explicar para os demais.”

Dos foguetes à química

Na escola, as disciplinas preferidas de Eduard eram matemática e física e, mais tarde, química. Inicialmente, a habilidade de desmontar e construir objetos levou a família a imaginar que Eduard seguiria engenharia mecânica ou engenharia de automação. O rumo começou a mudar no final do ensino médio, quando uma professora recomendou o filme O Céu de Outubro, no qual um adolescente norte-americano que vive em uma cidade onde o destino comum é trabalhar nas minas de carvão, decide construir foguetes com amigos e o apoio de uma professora, inspirado pelo lançamento do Sputnik soviético.

Estimulado pela história, Eduard começou a pesquisar foguete-modelismo e possíveis combustíveis para um projeto de feira de ciências. Na mesma época, ficou fascinado ao descobrir que o carbureto de cálcio, utilizado em oficinas de soldagem, liberava acetileno ao entrar em contato com a água. “Acho que neste momento o meu interesse mudou da engenharia para a química pura”, recorda.

Foi para química, então, que prestou vestibular, sendo aprovado em primeiro lugar no curso, tanto em uma universidade regional quanto na Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

A descoberta da vida no laboratório

Aos 17 anos, Eduard mudou-se para Florianópolis para cursar o bacharelado em Química na UFSC. Longe dos pais, precisou aprender a lidar com independência, responsabilidades e novos desafios.

No terceiro semestre, incentivado por um amigo, ingressou em um laboratório de química teórica computacional. Entre o quinto e o sexto semestres, no início de 2006, foi selecionado para um programa de bolsas de verão no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (CNPEM), onde desenvolveu um projeto durante dois meses. “Foi uma experiência realmente transformadora”, resume.

Ao retornar à UFSC, trocou a química teórica pela área experimental, ingressando em um laboratório de síntese orgânica –  campo no qual permanece até hoje. O desempenho acadêmico lhe rendeu o Prêmio de Mérito Estudantil pelo melhor índice de aproveitamento do curso de química.

Um orientador e uma relação de confiança

Uma figura central nessa trajetória foi o Acadêmico Hugo Gallardo, orientador de Eduard na graduação e, posteriormente, no mestrado e no doutorado. “Além de me oferecer inúmeras oportunidades, ele sempre confiou no meu potencial e me deu liberdade para desenvolver minhas próprias ideias e interesses de pesquisa. Essa relação de confiança foi essencial para minha formação como pesquisador”, afirmou.

Westphal concluiu o mestrado em 2009 e o doutorado em 2013, ambos em química orgânica pela UFSC. Durante o doutorado, realizou um período de estudos na Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, na Alemanha, sob supervisão do professor Carsten Tschierske. Esta experiência tinha significado especial: Halle ocupa um lugar importante na história dos cristais líquidos, área à qual Eduard já se dedicava. Foi ali que Daniel Vorländer realizou estudos pioneiros que contribuíram para estabelecer as bases para compreender quais fatores estruturais das moléculas determinavam o surgimento do comportamento líquido-cristalino nos materiais. “Ter a oportunidade de desenvolver minha pesquisa nesse ambiente foi uma experiência inspiradora, como se eu pudesse contribuir, ainda que modestamente, para uma longa linha de construção do conhecimento.”

Entre 2016 e 2019, Westphal foi professor adjunto e pesquisador na Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), campus Curitiba, trabalhando com síntese e caracterização de cristais líquidos funcionalizados.

Muito além do básico que aprendemos na escola

No ensino fundamental, aprende-se normalmente que a matéria se apresenta em três estados: sólido, líquido e gasoso. Mas a realidade é mais complexa. Entre os estados menos conhecidos está justamente aquele que ocupa o trabalho de Eduard Westphal: o líquido-cristalino.

Os cristais líquidos combinam características que, à primeira vista, parecem contraditórias. Possuem certo grau de organização molecular, como os sólidos, mas mantêm a fluidez dos líquidos. Dessa combinação surgem propriedades particulares que não estão presentes nos estados tradicionais da matéria.

Sua aplicação mais conhecida está nas telas LCD de televisores, monitores e celulares. Mas os cristais líquidos também aparecem em termômetros e janelas inteligentes e são investigados para aplicações em armazenamento de dados, painéis solares, músculos artificiais, fármacos e dispositivos biomédicos.

No laboratório, Westphal e sua equipe desenvolvem novas moléculas capazes de apresentar o estado líquido-cristalino e procuram incorporar a elas propriedades inéditas. Também estudam como pequenas alterações na estrutura molecular modificam seu comportamento e suas possíveis aplicações. “Trata-se de uma pesquisa de base, que busca gerar conhecimento com potencial para aplicações tecnológicas futuras.”

Telas mais eficientes e luz para as plantas

Um exemplo desse potencial está em um projeto desenvolvido por Eduard em colaboração com pesquisadores da França e da Inglaterra. O grupo trabalha na criação de novos materiais para a próxima geração de telas OLED. Embora essa tecnologia apresente vantagens em relação às telas LCD, parte da luz produzida permanece aprisionada no interior do dispositivo.

A proposta é utilizar materiais líquido-cristalinos para organizar as moléculas emissoras de luz, direcionando-a para fora da tela. Segundo Westphal, a estratégia pode aumentar em até 60% a eficiência, além de reduzir custos de fabricação e tornar a tecnologia mais sustentável. O desafio é conciliar propriedades distintas: as características moleculares responsáveis pelo comportamento líquido-cristalino podem prejudicar a capacidade de gerar luz necessária aos dispositivos. “Não é algo simples. Estamos no caminho”, afirmou.

Em outra frente, desenvolvida em colaboração com uma pesquisadora de seu grupo, cristais líquidos são estudados para aplicação em estufas agrícolas. A proposta é converter parte da luz solar que as plantas não conseguem aproveitar em comprimentos de onda úteis para a fotossíntese, favorecendo um aproveitamento mais eficiente da radiação solar e o crescimento das culturas. “Esses são apenas alguns exemplos de como uma pesquisa que começa no nível molecular pode gerar soluções para desafios tecnológicos reais. É algo desafiador, porém divertido e que nunca cai na mesmice.”

A beleza escondida nos detalhes

É justamente a capacidade de revelar dimensões inesperadas da realidade que mais fascina Westphal na atividade científica. “O que mais me encanta na ciência é a capacidade que ela tem de nos fazer enxergar o mundo de uma forma diferente. A ciência revela uma beleza que muitas vezes está escondida nos detalhes.”

Para ele, há também algo particularmente estimulante na transformação da curiosidade em inovação. “Muitas descobertas nascem apenas do desejo de compreender como a natureza funciona, mas o conhecimento acumulado pode, mais à frente, resultar em produtos e tecnologias capazes de melhorar a vida das pessoas.”

Em sua área, essa relação se torna especialmente visível. Pequenas mudanças na estrutura de uma molécula podem produzir propriedades completamente novas e abrir caminho para materiais destinados a telas, sensores e dispositivos ópticos. “Acho impressionante que algo tão pequeno possa ter um impacto tão grande.”

Os próprios cristais líquidos, observa, ajudam a questionar conceitos aparentemente consolidados. “Eles mostram que a natureza é muito mais rica e complexa do que imaginamos inicialmente, e ainda há muito a ser descoberto.”

A ABC e a valorização da ciência

Ao integrar a Academia Brasileira de Ciências (ABC), Westphal vê não apenas o reconhecimento de sua trajetória, mas também a possibilidade de contribuir de maneira mais ampla para a ciência brasileira.

Para ele, a ABC desempenha papel fundamental na valorização da ciência e na construção de políticas baseadas no conhecimento científico. Em um contexto que considera marcado pelo negacionismo científico e por cortes de investimentos, o reconhecimento representa também um estímulo para continuar trabalhando pela ciência e pela formação de novos pesquisadores.

Westphal pretende participar das atividades da Academia, ampliar o diálogo entre cientistas de diferentes áreas, aproximar a ciência da sociedade e contribuir para dar visibilidade à pesquisa desenvolvida nas universidades públicas brasileiras, além de estimular jovens a seguirem a carreira científica.

A vida fora do laboratório

Fora da universidade, Westphal gosta de viajar, cozinhar, passar um tempo com a cachorrinha Frida e aprender coisas novas, embora a elevada carga de trabalho tenha deixado pouco espaço para essas atividades. Ele e a esposa, que também é química e pesquisadora, tentam reservar mais tempo para a vida fora da academia, especialmente nos fins de semana. “Sem muito sucesso ainda”, brinca.

Ao olhar para a própria trajetória, ele destaca o incentivo recebido primeiro dos pais, que apoiaram tanto sua escolha profissional quanto a decisão de estudar longe de casa, e, posteriormente, da esposa. A atuação de ambos na mesma área favorece a compreensão das exigências da carreira científica. “O incentivo mútuo nos mantém no caminho”. Para Westphal, compartilhar dificuldades e conquistas faz diferença não apenas na carreira, mas também na vida. “Posso dizer, sem dúvida, que ela me ajuda a ser uma pessoa melhor e um pesquisador melhor a cada dia.”

(Elisa Oswaldo Cruz para ABC | Foto: Ariana Leitão)