A nanotecnologia é a ciência que manipula e estuda criações tecnológicas em escala molecular; ou seja, algo visível somente com microscópios. Para ser considerada nanotecnologia, o objeto em questão deve possuir entre 1 e 100 nanômetros. Detalhe: a cabeça de um alfinete possui 1.000.000 de nanômetros.
A nanotecnologia é palco de muitos projetos ambiciosos, principalmente, o uso dessas máquinas microscópicas para a medicina. A “nano medicina”, como é chamada, cada vez mais se aproxima de ser um método usado em hospitais para tratamento de pacientes. Só para ter uma ideia, existem pesquisas de nano robôs que poderão ser inseridos em organismos vivos para combater vírus – uma verdadeira “guerra armada” dentro de seu corpo. Continue lendo e saiba mais!
Conceito de Nanotecnologia
Conceitualmente, nanotecnologia, consiste em controlar a matéria em escala molecular e atômica (o que se chama de nanoescala). Pode ser empregada em áreas variadas como a já citada medicina, ciência da computação, eletrônica, engenharias de maneira geral entre outras.
O objetivo central dessa tecnologia é conseguir estabilizar estruturas em tamanhos menores do que a sua forma ‘convencional’ pelo fato de que os elementos tendem a se comportar de forma diferente quando estão em nanoescala. Essa construção de estruturas é feita a partir dos átomos.
Microscópio Varredura Tunelamento: Ponto de Partida Para a Nanotecnologia
No ano de 1981 foi criado o Microscópio de Varredura por Tunelamento (STM) que permitiu – pela primeira vez na história – ao homem observar os átomos individualmente. Os átomos e moléculas passaram a poder ser observados em nível atômico dando origem a concepção de nanotecnologia. Outra ferramenta relevante para a nanotecnologia é o Microscópio Eletrônico de Varredura (MEV). Os dois permitem investigar materiais em nanoescala.
Nanotecnologia
Para Que Serve a Nanotecnologia?
O foco da nanotecnologia está em trabalhar com objetos que estejam entre 1 e 100 nanômetros, para se ter uma ideia em um metro estão contidos 1 bilhão de nanômetros. Então a escala nanotecnológica é realmente muito pequena. Usando esses recursos os cientistas conseguem desenvolver componentes e materiais com propriedades diferenciadas do que quando estão na sua escala ‘normal’.
Sólidos, líquidos e gases podem se tornar mais fortes ou condutivos de eletricidade e calor apenas por estarem em nanoescala. Alguns materiais podem adquirir outra cor e ficar mais reativo entre outras alterações. Essa capacidade de tornar alguns materiais mais finos, mais resistentes e mais fortes faz da nanotecnologia um braço relevante para campos como biologia, química, física e medicina.
Aplicações da Nanotecnologia
Atualmente, a nanotecnologia é utilizada para criar soluções inteligentes para o meio ambiente, energia, segurança, transporte, indústria alimentícia e tecnologia da informação. Também tem sido desenvolvidos tratamentos para doenças a partir da nanotecnologia.
Na prática é possível exemplificar a aplicação da nanotecnologia na criação de películas de óculos, janelas, câmeras, computadores entre outros. A tecnologia nanomolecular permitiu que alguns materiais adquirissem propriedades antirreflexo, de autolimpeza e resistência a raios ultravioletas.
Em nosso dia a dia é possível ver a aplicação da nanotecnologia na forma dos displays OLED – eles são usados em smartphones e smart TVs. A imagem da tela adquire mais brilho e ao mesmo tempo possui um consumo de energia reduzido. Displays flexíveis como os que são utilizados em e-readers como o Kindle também são fruto de pesquisas focadas em nanotecnologia.
Ilustração de um Chip com Nanotecnologia
Outra aplicação interessante é a de nanopartículas para catalisar reações químicas reduzindo dessa forma a quantidade de catalisadores que são necessários para a indústria produzir os mais variados produtos. Além de ajudar a economizar dinheiro também contribui para reduzir o impacto no meio ambiente diminuindo o volume de poluentes lançados no meio ambiente.
A Nanotecnologia Apresenta Riscos?
O grande risco que a nanotecnologia oferece é a imprevisibilidade das reações de alguns elementos em nanoescala. Como foi mencionado anteriormente os elementos passam a agir de maneira distinta nessa escala podendo acarretar em desastres ambientes, econômicos e biológicos.
Quanto menores ficam as partículas das substâncias mais reativas elas se tornam. O volume se torna menor em relação à área de superfície. A área de contato maior faz com que as reações químicas possam se tornar mais intensas. Também se deve considerar a forma como as nanopartículas irão interagir com os sistemas vivos.
Diversos elementos que tem pouca capacidade de interação com organismos vivos podem se tornar mais interativos devido a sua redução. Fica mais fácil, por exemplo, para que essas nanopartículas penetrem na pele chegando a corrente sanguínea por meio dos pulmões. Isso pode causar uma série de reações químicas imprevisíveis.
Para tornar essa situação menos abstrata é possível utilizar o exemplo do amianto que no começo era visto como algo inofensivo e inerte quimicamente. Com o passar do tempo descobriu-se que quando o amianto é rompido produz fibras pequeninas que se soltam no ar podendo ser inaladas e causar câncer se forem alojadas nos pulmões. O tamanho das partículas é decisivo para a sua nocividade.
Contribuições da Nanotecnologia Para o Futuro
O ser humano ainda não sabe muito sobre a nanotecnologia, mas é bem provável que ela seja empregada em várias áreas como a construção civil (criando materiais mais resistentes e duráveis), transportes (oferecendo mais segurança e economia), monitoramento em nanoescala, medicina (para tratamento de doenças como câncer) entre outros.
Essa é uma tecnologia com grande potencial para mudar o curso da humanidade e nos próximos anos tende a se consolidar!
