Como diria Joana Prado, a Feiticeira :
Mas não Feiticeira, esse aparelho aí não representa qualquer tecnologia que vamos falar aqui. Hoje falaremos da NANOtecnologia !
Para que não pareçam invenções da minha cabeça, quem escreve este texto comigo é o bacharel em química Ricardo Matos, conhecido em minha casa apenas como "meu primo" e que não me deixará mentir sozinho. Acreditem, essas maravilhas modernas existem, e quando você menos esperar, estarão batendo à sua porta !
Sim Joana, a Nanotecnologia é coisa do futuro! Graças a ela teremos coisas impressionantes, como super repelentes de água, super processadores de computador e até medicamentos que percorrem todo nosso corpo atrás da doença! Incrível né? Mas antes, o que é, e da onde surgiu essa tal de nanotecnologia ?
A nanotecnologia é o estudo de fenômenos e a manipulação atômica/molecular na escala de bilionésimo de metro (10−9 metros), ou seja, algo muito pequeno!
Nesta escala é possível a manipulação de átomos e moléculas, uma a uma, o que abre caminho para o desenvolvimento de coisas incríveis pelo homem. Apesar de parecer coisa do futuro, a nanotecnologia não é tão nova. Graças a um físico americano muito doido e visionário que lá em 1959, durante um congresso, afirmou que não existia qualquer impedimento teórico à construção de pequenos dispositivos.
Olha o galã aí ! Richard Feynman:
Assim nasceu o conceito, mas o termo “nanotecnologia” só foi criado em 1974 por Norio Taniguchi.
A difusão em massa das inúmeras possibilidades que a nanotecnologia poderia trazer ocorreu na década de 1980, com um outro visionário e cientista americano, Kim Eric Drexler. Desde então, com o desenvolvimento e o aprimoramento de técnicas como a microscopia eletrônica, os estudos em nanotecnologia cresceram exponencialmente.
A nanotecnologia caracteriza-se por ser totalmente interdisciplinar, abrangendo diversas áreas do conhecimento, como química, física, biologia e engenharia, o que possibilita as mais diversas aplicações.
Chega de história, e vamos te contar cinco exemplos das maravilhas da nanotecnologia !
» REMÉDIOS DIRECIONADOS ("DRUG-DELIVERY")
Nanopartículas específicas são injetadas no paciente e percorrem todo o sistema circulatório, combinando-se apenas com as células do câncer, agindo localmente, sem prejudicar as células normais ! Com essa técnica tratamentos como quimioterapia e radioterapia convencionais serão minimizados ou até mesmo desnecessários, representando um grande benefício para a recuperação do paciente !
Confira o vídeo ilustrativo: (em inglês)
Pois é, utilizando nanopartículas é possível criar verdadeiras esculturas em líquidos. Veja o vídeo :
Não Feiticeira ! As nanopartículas ferromagnéticas (ferrofluidos), não são apenas bonitas, mas tem funções importantíssimas !
O ferrofluido pode ser utilizado no tratamento de câncer e na redução de atrito em equipamentos. A NASA utiliza elas como giroscópio em naves espaciais, além da força aérea norte-americana, que usa ferrofluido na fabricação de tintas magnéticas, tornando aviões invisíveis ao radar inimigo. As aplicações são inúmeras!
Mas isso não impede de você ter um em casa pra brincar...
Alguém quer ser um homem-aranha? Não temos a tecnologia da teia, mas graças a nanotecnologia então sendo criadas super ventosas!
Inspirados na incrível capacidade que as lagartixas têm em fixar-se em qualquer superfície, cientistas estão desenvolvendo produtos com grande capacidade de aderência, que fixam-se em superfícies lisas ou ásperas. O segredo está na superfície desses materiais (e nos dedos das lagartixas) que apresentam milhões de nanoestruturas, conferindo grande capacidade aderente. Essa característica é dependendo do ângulo entre as nanoestruturas e a superfície de contato, assim a aderência pode ser anulada apenas mudando o ângulo de contato, o que possibilita andar pelas paredes, por exemplo!
Não vai demorar muito (em escala de pesquisa) para que luvas com essa tecnologia sejam comercializadas, e dezenas de novos homens-aranha apareçam por aí.
Olha um dos cientistas se divertindo, pendurado por uma ventosa já com a tecnologia :
Confira o vídeo ilustrativo: (em inglês)
» CAPA DA INVISIBILIDADE
Como é que é ??? Sim meu amigo, estamos chegando lá !
Diversos estudos, utilizando diversas técnicas diferentes, tentam chegar a tão sonhada invisibilidade há anos. Um desses estudos envolve justamente a utilização de materiais na escala de nanômetros (nanoestruturados), que apresentaremos aqui.
De antemão, esqueçamos a ideia de tomar um comprimido e ficarmos invisíveis, os estudos indicam a “invisibilidade” com algo externo ao corpo, como uma capa de invisibilidade, por exemplo ! Assim, as pesquisas nessa área estão focadas em encontrar formas de ocultar os objetos, ou seja, continuarão lá mas não perceberemos, como uma ilusão de óptica. Outro ponto polêmico é a de atravessar paredes, de ninguém sentir a coisa invisível, mas esqueça, você (ou a coisa) só deixa de existir em um lugar se ocorrer um teletransporte, área em que já existem avançados estudos, mas que não tem nada a ver com invisibilidade.
Pois bem, cientistas da Universidade de Dallas (EUA) desenvolveram uma forma de deixar os objetos invisíveis (capa da invisibilidade) a partir de folhas de nanotubos de carbono (nanotecnologia). O que os cientistas fizeram nada mais foi do que imitar a natureza, como em outros grandes estudos, reproduzindo com essas folhas de nanotubos o efeito de miragem que ocorrem nos desertos. Confira:
A explicação é que por meio de estimulação elétrica a folha de nanotubos de carbono, que é transparente, atinge altas temperaturas. Ao transferir o calor para o ambiente ao seu redor, ela provoca o efeito miragem (desviando os raios de luz), fazendo com que os objetos colocados atrás da folha fiquem invisíveis. Ao retirar a corrente elétrica o efeito acaba e o objeto torna-se visível novamente. Simples e por isso muito promissor!
É certo que muitos estudos ainda precisam ser feitos para, quem sabe um dia, termos a comercialização das capas de invisibilidade, mas graças a nanotecnologia estamos cada vez mais perto dessa realidade !
Essa o Cascão iria adorar: você aplica um spray, e o objeto repele água! Nunca mais você vai precisar lavar seu tênis, veja que coisa maravilhosa !
Inspirados em algumas plantas, cientistas desenvolveram revestimentos super hidrofóbicos, ou seja, que “repelem” totalmente a água!
Isso ocorre, é claro, devido à nanotecnologia! Estudando essas plantas, principalmente o lótus, os cientistas descobriram que suas folhas são recobertas por milhões de estruturas nanoscópicas (da ordem de nanômetros). Essas estruturas, então reunidas, repelem completamente a água. É o chamado Efeito Lótus.
O que o homem fez foi apenas imitar a natureza, desenvolvendo produtos com a tecnologia observada nas folhas do lotus, como o super repelente de água aplicado em carros e em tênis.
Veja o que acontece se aplicarmos esse spray no dedo e depois colocá-lo na água :
Os estudos de aplicação de nanotecnologia são inúmeros, e cada vez mais nosso cotidiano será dominado por esses materiais. Mas o que faz as coisas “nano” serem tão especiais?
Essas propriedades especiais dos materiais nano são decorrentes justamente do seu tamanho reduzido, que leva aos efeitos de área superficial alta e confinamento quântico, conferindo ao material novas ou potencializadas propriedades físico-químicas, quando comparado a materiais maiores (macroscópicos). Desta forma, podemos dizer neste caso que : quanto menor, melhor!
Mas isso não impede de você ter um em casa pra brincar...
» SUPER VENTOSAS
Inspirados na incrível capacidade que as lagartixas têm em fixar-se em qualquer superfície, cientistas estão desenvolvendo produtos com grande capacidade de aderência, que fixam-se em superfícies lisas ou ásperas. O segredo está na superfície desses materiais (e nos dedos das lagartixas) que apresentam milhões de nanoestruturas, conferindo grande capacidade aderente. Essa característica é dependendo do ângulo entre as nanoestruturas e a superfície de contato, assim a aderência pode ser anulada apenas mudando o ângulo de contato, o que possibilita andar pelas paredes, por exemplo!
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| A pata de uma simpática lagartixa, cheia de nanotecnologia ! |
Olha um dos cientistas se divertindo, pendurado por uma ventosa já com a tecnologia :
Confira o vídeo ilustrativo: (em inglês)
» CAPA DA INVISIBILIDADE
Como é que é ??? Sim meu amigo, estamos chegando lá !
Diversos estudos, utilizando diversas técnicas diferentes, tentam chegar a tão sonhada invisibilidade há anos. Um desses estudos envolve justamente a utilização de materiais na escala de nanômetros (nanoestruturados), que apresentaremos aqui.
De antemão, esqueçamos a ideia de tomar um comprimido e ficarmos invisíveis, os estudos indicam a “invisibilidade” com algo externo ao corpo, como uma capa de invisibilidade, por exemplo ! Assim, as pesquisas nessa área estão focadas em encontrar formas de ocultar os objetos, ou seja, continuarão lá mas não perceberemos, como uma ilusão de óptica. Outro ponto polêmico é a de atravessar paredes, de ninguém sentir a coisa invisível, mas esqueça, você (ou a coisa) só deixa de existir em um lugar se ocorrer um teletransporte, área em que já existem avançados estudos, mas que não tem nada a ver com invisibilidade.
Pois bem, cientistas da Universidade de Dallas (EUA) desenvolveram uma forma de deixar os objetos invisíveis (capa da invisibilidade) a partir de folhas de nanotubos de carbono (nanotecnologia). O que os cientistas fizeram nada mais foi do que imitar a natureza, como em outros grandes estudos, reproduzindo com essas folhas de nanotubos o efeito de miragem que ocorrem nos desertos. Confira:
É certo que muitos estudos ainda precisam ser feitos para, quem sabe um dia, termos a comercialização das capas de invisibilidade, mas graças a nanotecnologia estamos cada vez mais perto dessa realidade !
» REPELENTES DE ÁGUA
Inspirados em algumas plantas, cientistas desenvolveram revestimentos super hidrofóbicos, ou seja, que “repelem” totalmente a água!
Isso ocorre, é claro, devido à nanotecnologia! Estudando essas plantas, principalmente o lótus, os cientistas descobriram que suas folhas são recobertas por milhões de estruturas nanoscópicas (da ordem de nanômetros). Essas estruturas, então reunidas, repelem completamente a água. É o chamado Efeito Lótus.
Tal tecnologia pode ser aplicada das mais variadas formas, como em janelas, roupas e equipamentos, e é incrível !!! E o melhor : já está disponível comercialmente !
Outros exemplos de aplicações da nanotecnologia :
- Purificador de água (para catástrofes e regiões muito pobres)
- Embalagens inteligentes (mantendo a qualidade dos alimentos)
- Roupas que não ficam fedidas (não pegam cheiro)
- Diagnóstico de doenças em um chip (rápido, barato e pode ser feito em casa)
- Materiais mais resistentes e leves (como os da F1)
- Computação quântica (preparem-se gamers!)
Os estudos de aplicação de nanotecnologia são inúmeros, e cada vez mais nosso cotidiano será dominado por esses materiais. Mas o que faz as coisas “nano” serem tão especiais?
Essas propriedades especiais dos materiais nano são decorrentes justamente do seu tamanho reduzido, que leva aos efeitos de área superficial alta e confinamento quântico, conferindo ao material novas ou potencializadas propriedades físico-químicas, quando comparado a materiais maiores (macroscópicos). Desta forma, podemos dizer neste caso que : quanto menor, melhor!
Gostou da nanotecnologia, Joana ?
Sobre o autor :
Ricardo Matos é bacharel em química e mestre pela Universidade Federal de São Paulo, com MBA em Marketing pela Fundação Getúlio Vargas. Já no ensino médio era fã de nanotecnologia, e em 2009 começou a trabalhar com pesquisas nesta área (possui 7 artigos científicos internacionais, 1 capitulo de livro e 14 resumos sobre nanotecnologia). Encontre-o pelas redes sociais:
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