O que é a Nanotecnologia? – Definindo Nanotecnologia

h4>Definindo Nanotecnologiap>O termo “nanotecnologia” tem recebido muita atenção nos meios de comunicação social nos últimos anos. As notícias têm anunciado a nanotecnologia como a próxima revolução científica – com promessas de computadores mais rápidos, curas para o cancro e soluções para a crise energética, para citar algumas. Mas o que é exactamente a “nanotecnologia”? E, poderá ela cumprir todas estas promessas?

A definição formal de nanotecnologia da Iniciativa Nacional de Nanotecnologia (NNI) é:

Nanotecnologia é a compreensão e controlo da matéria em dimensões entre aproximadamente 1 e 100 nanómetros, onde fenómenos únicos permitem novas aplicações.

Ciência, engenharia e tecnologia de nanoescala, a nanotecnologia envolve a imagiologia, a medição, a modelação e a manipulação de matéria a esta pequena escala.

A definição de NNI pode ser destilada em três conceitos básicos:

1. Nanotecnologia é muito, muito pequena.

   Quando algo está à escala nanométrica, mede entre 1 – 100 nanómetros (nm) em pelo menos uma das suas dimensões. Quando as coisas são tão pequenas, são demasiado pequenas para serem vistas com os nossos olhos, ou mesmo com um microscópio de luz típico. Os cientistas tiveram de desenvolver ferramentas especiais, como microscópios de sondagem para ver materiais que estão na escala de tamanho do nanómetro.

   Alguns materiais estiveram SEMPRE nas moléculas de água tipo nanoescala ou nos átomos de silício. Contudo, recentemente os cientistas têm sido capazes de utilizar novas ferramentas e processos para sintetizar e manipular materiais comuns na escala macroscópica até este tamanho, como partículas de TiO2 (dióxido de titânio).

2. Na escala nanoscópica, os materiais podem comportar-se de formas diferentes e inesperadas.

   Na nanoescala, muitos materiais comuns apresentam propriedades invulgares, tais como resistência notavelmente inferior à electricidade, pontos de fusão mais baixos ou reacções químicas mais rápidas.

   Por exemplo, na macroscala, o ouro (Au) é brilhante e amarelo. No entanto, quando as partículas de ouro têm 25 nm de tamanho, parecem vermelhas. As partículas mais pequenas interagem de forma diferente com a luz, pelo que as partículas de ouro aparecem com uma cor diferente. Dependendo do tamanho e da forma das partículas, o ouro pode aparecer vermelho, amarelo ou azul.

   >>>Tubes

   Moeda de ouro		Nanopartículas de ouro em solução

   Outro exemplo de nanopartículas com aspecto diferente do material macroscópico correspondente é encontrado em protectores solares. O dióxido de titânio (TiO2) tem sido utilizado em protectores solares e blocos solares durante muito tempo. É um dos ingredientes que fazem os cremes parecerem de cor branca. Os fabricantes estão agora a utilizar nanopartículas para criar cremes e géis que são transparentes – porque as nanopartículas de TiO2 parecem transparentes.

   Outras propriedades podem também mudar quando os materiais estão em nanoescala. Por exemplo, o alumínio (Al) é o metal maleável brilhante utilizado para fazer latas de refrigerante. Na nanoescala, as partículas de alumínio são extremamente reactivas e irão explodir. As nanopartículas são mais reactivas porque têm mais área de superfície do que as partículas macroscópicas.

3. Os investigadores querem aproveitar estes comportamentos diferentes e inesperados para fazer novas tecnologias.

   Ao aproveitar estes novos comportamentos, os investigadores de muitas disciplinas diferentes esperam criar muitas coisas novas, desde produtos do dia-a-dia como meias antimicrobianas e raquetes de ténis mais leves até células solares de última geração, computadores mais rápidos e mais pequenos ou tratamentos médicos que tratam selectivamente a doença. Muitos cientistas e engenheiros pensam que as possibilidades são infinitas.

É o iPod Nano um exemplo de Nanotecnologia?

Produtos aperfeiçoados em nanotecnologia já estão a encontrar o seu caminho para o mercado. No entanto, nem todos os produtos rotulados como “nano” utilizam realmente a nanotecnologia. Alguns fabricantes utilizam o prefixo “nano-” para comunicar a dimensão relativamente pequena dos seus produtos específicos a potenciais compradores. Além disso, esperam capitalizar o burburinho e a excitação que tem rodeado a nanotecnologia.

Por exemplo, os fabricantes indianos de automóveis introduziram recentemente o Tata Nano:

br>>p> imagem tirada de http://en.wikipedia.org/wiki/Tata_Nano br>>>p> Este carro não está definitivamente à escala nanométrica, mas os designers optaram por lhe dar o nome de “Nano” para comunicar aos potenciais compradores o seu uso de “alta tecnologia” e o seu pequeno tamanho. Este não é o único exemplo no mercado actual.

Um exemplo mais comum é o iPod Nano:

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br>>p>imagem tirada de http://www.apple.com/ipodnano//p>>br>>>p>p>p>b>b>b>b>nano, este leitor de música não é “nano-dimensionado” mas é muito mais pequeno do que o iPod orginal. No entanto, utiliza nanotecnologia nos chips e circuitos que o fazem funcionar como o seu portátil!

Há alguns produtos por aí que utilizam nanotecnologia, mesmo que não estejam contidos no nome! Uma das instâncias mais comuns é a utilização de nanopartículas de prata em produtos de consumo. A prata é inerentemente anti-microbiana e tem sido utilizada para controlar bactérias desde os tempos antigos. Ao incorporar a prata nanoescala nos têxteis, plásticos e aparelhos domésticos, os fabricantes podem fabricar materiais que utilizam uma pequena quantidade de prata para matar bactérias sem afectar outras propriedades dos produtos.

“Benny the Bear” plush toy	Silver Seal teclado do computador	Sports Jersey da Sinotextiles Co,Ltd

p> Todas as imagens tiradas de http://www.nanotechproject.org/inventories/consumer/ >br>

No entanto, existe a preocupação de que uma maior utilização da prata desta forma possa representar um risco ambiental ou levar ao desenvolvimento de bactérias resistentes à prata e aos antibióticos.

O Projecto sobre Nanotecnologias Emergentes criou um inventário de produtos de consumo que, na sua opinião, utilizam de facto nanotecnologias de alguma forma. Contudo, devido à natureza proprietária destes produtos, uma decisão definitiva sobre a forma exacta como o produto está a utilizar a nanotecnologia não pode muitas vezes ser tomada.

Pode a nanotecnologia estar à altura do hype?

Nanotecnologia tem sido apelidada de “a próxima grande coisa”. Está a ser aclamada como a chave para novos tratamentos contra o cancro, independência energética, melhoria da electrónica e levar água limpa aos países do terceiro mundo. Com uma gama tão diversa de aplicações possíveis, a nanotecnologia tem a capacidade de mudar o mundo em que vivemos, da mesma forma que os computadores mudaram a sociedade ao longo dos últimos 30 anos. Mas para realizar estes feitos, os cientistas e engenheiros que trabalham com materiais à escala nanométrica ainda têm de compreender melhor como se comportam os materiais à escala nanométrica e como sintetizá-los de forma fiável.

algumas aplicações estão mais próximas do mercado do que outras. Por exemplo, investigadores, como a Prof. Naomi Halas e Jennifer West da Universidade de Rice colaboraram no desenvolvimento de um tratamento do cancro utilizando nano conchas de ouro. O tratamento está ainda em desenvolvimento, mas poderá encontrar o seu caminho para os ensaios clínicos num futuro próximo.