Nanotecnologia: o que é, suas aplicações e onde estudar
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Nanotecnologia: o que é, suas aplicações e onde estudar

Pedro Katchborian em 28 de março de 2017

Você já deve ter ouvido falar em nanotecnologia. O termo, que costuma estar atrelado a tecnologias super futuristas, é um campo da ciência que cada vez chama mais a atenção.

O que é nanotecnologia?

A nanociências é o estudo e a nanotecnologia a aplicação de tecnologias em partículas muito — muito mesmo — pequenas, na escala de nanômetros. Para se ter uma ideia, 1 nanômetro é um bilhão de vezes (sim, bilhão) menor do que 1 metro. A nanotecnologia e a nanociências mexem com átomos, manipulam moléculas e têm aplicação em diferentes campos: química, biologia, física, engenharia e outros.

Quem começou a estudar a nanotecnologia?

A nanotecnologia tem um pai: é Richard Feynman. Ele apresentou as suas ideias sobre nanociências em uma palestra chamada “There’s Plenty Room at the Bottom”, na American Physical Society, em 29 de dezembro de 1959, na CalTech, Califórnia. Na década de 50 e 60, o termo nanotecnologia ainda não existia, mas Feynman já dizia que os cientistas poderiam, em um futuro próximo, manipular e controlar átomos e moléculas. Quem cunhou o termo foi o professor Norio Taniguchi, ao fazer pesquisas sobre o assunto, em 1974.

Foi só em 1981 que a nanotecnologia e nanociências começaram a ser estudada com precisão. Em 1981, Gerd Binnig e Heinrish Rohrer inventaram um microscópio de corrente de tunelamento, equipamento que permitiu pesquisadores obterem imagens de átomos e moléculas em nível atômico. O feito rendeu o Prêmio Nobel de Física aos inventores em 1986. Além da invenção desse microscópio, a descoberta do fulereno, que é uma forma do carbono, em 1985, também contribuiu para o avanço das pesquisas no campo.

Vale dizer que, embora a nanotecnologia seja recente, há séculos os humanos usam materiais que podem ser medidos por nanômetros. Partículas do ouro e da prata utilizados para fazer vitrais de igrejas são em escala nanométricas. Na época, os artistas não sabiam que o processo todo passava por partículas tão pequenas.

Quais são as aplicações da nanotecnologia?

Para compreender as aplicações da nanotecnologia, deve-se compreender a escala nanométrica: uma folha de jornal, por exemplo, tem a grossura de cerca de 100.000 nanômetros. Há 25.400,000 nanômetros em uma polegada. Se uma bolinha de gude tivesse um nanômetro, um metro seria o tamanho da Planeta Terra. Ou seja, com uma escala tão pequena, ela pode ser usada em quase qualquer área. Na eletrônica, por exemplo, a nanotecnologia está presente para produzir chips de computadores.

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Há também o campo dos nanomateriais, que estuda materiais que tem propriedades definidas pelos elementos de dimensão de nanoescala. Essa área se conectada com a medicina, células solares e outros.

As aplicações dos nanomateriais possibilitam, por exemplo, colocar dióxido de titânio em cosméticos e no protetor solar. Ainda há aplicações em alimentos, roupas e desinfetantes. Muitos produtos feitos com o auxílio da nanotecnologia duram mais: é o caso de bolas de tênis, golfe e boliche. O mesmo acontece com tênis e meias que tiveram aplicações de nanotecnologia.

Nanotecnologia na medicina e os nanorrobôs

A possibilidade de manipular e compreender a escala atômica também tem se mostrado importante para a medicina. Questões como aumento da longevidade e diferentes tipos de tratamento vêm sendo discutidas há anos com a melhora gradual da tecnologia.

Atualmente, sensores retinianos que auxiliam na visão e estimuladores cerebrais que combatem doenças degenerativas estão entre alguns dos usos da nanotecnologia. No entanto, o uso mais falado ainda não é utilizado: os nanorrobôs que vem sendo notícia desde o começo dos anos 2000. Esses pequenos robôs poderiam entrar dentro do corpo humano para corrigir falhas e curar doenças localizadas, por exemplo.

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Revolucionários, os nanorrobôs vem sendo testados desde então. Um dos casos foi na Universidade de San Diego, na Califórnia, em que pesquisadores implantaram essa tecnologia em ratos vivos. No caso, os nanorrobôs eram feitos de tubos de polímeros cobertos com zinco e tinham apenas 20 micrômetros — a largura de um fio de cabelo humano. Com nanorrobôs que tratam doenças localizadas, espera-se que a nanotecnologia mude a medicina nas próximas décadas.

Problemas com a nanotecnologia

Os nanorrobôs são relativamente novos, portanto ainda não se entende ou compreende completamente as possibilidades dele na medicina. Até por isso, existe um medo de que, assim que a tecnologia estiver disponível e popular, a nanorrobótica se utilize dessas máquinas para fins dignos de um futuro distópico, como assassinatos e até controlar a mente das pessoas.

Há, além desse medo do que poderá ser feito com os nanorrobôs, o problema com a nanopoluição. A nanopoluição são os resíduos que poderiam ser produzidos através dos processos da nanociências e da nanotecnologia. O mais difícil é que ainda não se compreende ao certo o impacto delas no meio ambiente.

Nanotecnologia no Brasil

O Brasil sabe da importância da nanotecnologia em um futuro próximo e tem investido na área. Em 2013, foi lançado o Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias, o Sisnano. Nessa iniciativa, pesquisadores atuam em laboratórios para aprender e ensinar sobre o tema. Em 2015, Unicamp, UFRGS, UFMG, USP e Furg, instituições ligadas ao Sisnano, começaram a integrar o NanoReg, um projeto global que faz a regulação internacional das pesquisas em nanotecnologia.

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Em artigo no site da Academia Brasileira de Ciências, Fernando Galembeck, diretor do Laboratório Nacional de Nanotecnologia, falou sobre as aplicações práticas da área no Brasil e detalhou como a nanotecnologia e nanociências estão mais próximas de nossas vidas do que você pensa.

Exemplos de materiais nanotecnológicos podem ser mais banais do que imaginamos“, afirma. O esmalte de dentes dos mamíferos — inclusive o do seus dentes — é o tecido mais resistente do corpo. “É um material que pode ser usado por 70 anos, muitas vezes sendo exposto a situações adversas. “Pensamos muito nas propriedades do ferro, sobre, silício, mas não nessas”, explica.

Galembeck também exemplificou as aplicações com próprios projetos do Laboratório Nacional de Nanotecnologia. Entre as iniciativas, está uma um sistema microeletromecânico para sensores distribuídos em poços de petróleo. Com a inovação, é possível monitorar a pressão na linha de produção de óleo no fundo do mar, em tempo real.

Onde estudar nanotecnologia no país

Segundo o Guia do Estudante, o mercado de trabalho na área é novo. A primeira turma que se formou no assunto no Brasil foi em 2013, na UFRJ. Ainda segundo a publicação, as principais ofertas de emprego no país na área estão nos setores petrolífero, químico, farmacêutico, de cosméticos e de materiais.

A UFRJ ainda é a única universidade a oferecer o curso de nanotecnologia. Durante os dois primeiros anos, a base é fisícia, matemática, química e biologia. Depois, o estudante escolhe o foco do curso, podendo estudar eletromagnetismo, mecânica quântica e medicina molecular (física), tecnologia de materiais (materiais) e bionanotecnologia (fisiologia celular). O curso dura quatro anos.

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