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A Nanotecnologia

A ideia de manipular artificialmente estruturas moleculares e atômicas não é exatamente nova. A nanotecnologia mexe no mais íntimo da matéria.

Postado em 20/08/2010 | 0 Comentário(s) | 5498 Acessos

Manipular diretamente átomos e moléculas é uma tendência da tecnologia, mas ainda faltam alguns anos até que as maiores promessas desse caminho se transformem em realidade.

Na casa, janelas de vidro que se limpam sozinhas. No automóvel, espelhos retrovisores que obscurecem assim que recebem um facho de luz, e lataria que retorna sozinha ao formato original, no caso de uma batida.

Sobre o corpo, roupas que se mantêm secas mesmo debaixo do mais terrível temporal. E, no organismo, medicamentos inteligentes, que identificam e atacam certeiramente células e tecidos doentes.

Esses são apenas alguns dos exemplos do que pode vir a existir graças à nanotecnologia – uma área multidisciplinar da ciência que associa química, física, biologia e engenharia na manipulação direta de moléculas e átomos para a construção de novos materiais e substâncias.

As minúsculas estruturas prometem revolucionar a vida do homem nos mais diversos campos: medicina, ao meio ambiente, da engenharia mecânica à informática. Mas, apesar do entusiasmo de cientistas no mundo todo, e do fato de alguns produtos carregando nanotecnologia já existirem no mercado, a técnica ainda está engatinhando para fora dos laboratórios - sob o olhar cético e receoso de uma parcela da comunidade científica.

A nanotecnologia

O que é nanotecnologia

A nanotecnologia mexe no mais íntimo da matéria. Usando potentes microscópios ou processos químicos, os cientistas rearranjam, esculpem e moldam átomos e moléculas como se fossem blocos de montar, de modo a criar substâncias e materiais com propriedades inexistentes na natureza, capazes de se tornar úteis ao homem. Para isso, eles trabalham em dimensões na escala do milionésimo de milímetro (nano, em grego, significa anão).

A natureza é mestra em nanotecnologia. Uma mesma substância pode adquirir diferentes características dependendo de como seus átomos e suas moléculas são interligados. É o que ocorre com o carbono, que, sozinho, dá origem a substâncias tão diversas quanto o grafite, o carvão e o diamante. Mas copiar esse processo natural não é tarefa simples.

A ideia de manipular artificialmente estruturas moleculares e atômicas não é exatamente nova. Há cerca de 50 anos, em dezembro de 1959, o físico norte-americano Richard Feynman, Prêmio Nobel de 1965 por seu trabalho em mecânica quântica, apresentou-a numa palestra no Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos. O discurso – intitulado "Há muito espaço lá no fundo" - entrou para a história da ciência como o sinal de partida para a corrida nanotecnológica.

De certa maneira, é de se pensar que trabalhar na escala dos nanômetros seria uma evolução natural da tecnologia, que vem reduzindo nas últimas décadas aparelhos eletroeletrônicos como rádios, computadores e telefones. No entanto, ainda existem barreiras difíceis de superar: o mundo dos átomos é dominado por uma complexa combinação entre as leis e as forças da física que regem o mundo macro (como a gravidade) e a física quântica, em que matéria e energia se confundem. A engenharia eletrônica já emprega a quântica para projetar componentes eletrônicos - muitos aplicados nos computadores atuais.

Mas o domínio da ciência e da engenharia necessário para construir nanoestruturas mais sofisticadas - como os sonhados nanorrobôs que se autorreplicam – ainda deve demorar alguns anos.

As novas tecnologias são minúsculas

Aplicações

Vários produtos do mercado já têm um pezinho na nanotecnologia. Os discos rígidos (HDs) dos computadores atuais, por exemplo, são construídos com base nela. As farmácias já vendem, alguns protetores solares com nanopartículas que impedem o ataque de radiação nociva à pele. Nanopartículas também dão cor a tintas de última geração, aumentando a aderência às superfícies e a durabilidade e diminuindo a toxicidade.

Mas a maior promessa da nanotecnologia encontra-se na medicina. Diversos laboratórios estão desenvolvendo partículas que funcionam como verdadeiros médicos-robôs, capazes, por exemplo, de combater tumores. Não são máquinas, exatamente, mas moléculas de substâncias cuja composição química faz com que se liguem a células cancerígenas e cuja estrutura física as torna vulneráveis a certos tipos de radiação. "Se a substância absorver determinado tipo de radiação, podemos bombardear o organismo com ela e, assim, degradar as células do tumor", explica Antonio Ramirez, coordenador do laboratório de microscopia eletrônica do Laboratório Nacional de Luz Síncroton (LNLS), em Campinas.

	Laboratório Nacional de Luz Síncroton (LNLS).

Recentemente, uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual de São Paulo (Unesp) anunciou o sucesso nos primeiros testes clínicos com um medicamento nanotecnológico que substitui o colírio tradicionalmente usado por pacientes que passam por cirurgia de catarata – doença que causa a opacidade do cristalino e, por consequência, a cegueira. O nanocolírio tem o princípio ativo envolvido por uma cápsula de material biodegradável. Aplicado diretamente no local da cirurgia, a cápsula vai se desfazendo lentamente no decorrer de 30 dias e liberando a droga, que impede a infecção e a inflamação dos olhos. O feito foi comemorado pelos oftalmologistas, com algumas reservas: apesar de os pacientes que participaram do teste não terem desenvolvido nenhum sintoma colateral, muitos acham que é preciso ainda avaliar a ocorrência de qualquer efeito nocivo num prazo mais longo.

Receios e limites

A eventual toxicidade de produtos desenvolvidos à base da nanotecnologia é um dos principais receios da comunidade científica. "Na verdade, a possibilidade de intoxicar-se com uma droga nanotecnológica é a mesma que a de se intoxicar ingerindo um medicamento tradicional sem receita médica", diz Variei Rodrigues, professor do Instituto de Física da Universidade de Campinas (Unicamp), que pesquisa nanopartículas. "Daí a necessidade - igual - de dedicar mais anos de estudos laboratoriais e testes clínicos, ainda."

Para Rodrigues, o maior desafio de transformar a nanotecnologia desenvolvida em laboratório em produto de mercado é de ordem econômica: como aumentar a produção de uma escala experimental, em que bastam poucos gramas, para uma escala industrial, ou seja, toneladas. "O problema é que o salto dos métodos de engenharia tradicional para a nanotecnologia é tão grande que exigiria a desativação e o descarte de estruturas industriais já consolidadas", diz ele. O raciocínio é lógico: enquanto a tecnologia atual render lucros, não há por que investir em novos processos.

Ao lado da Unicamp e do LNLS, outras grandes universidades brasileiras realizam pesquisa nanotecnológica, como a Universidade de São Paulo (USP) e as universidades federais do Rio de Janeiro, de Minas Gerais e do Rio Grande do Sul.

	Pesquisadora em Laboratório

Do Sapato ao Bife

Bem-empregada, a tecnologia ajudará na recuperação do meio ambiente. A Universidade de Brasília já estuda aplicações de nanoímãs em despoluição de águas contaminadas por petróleo. E nanossensores instalados nos automóveis poderiam controlar a emissão de gases tóxicos na atmosfera. Numa das aplicações mais controversas, Drexler propõe até a criação de alimentos mais nutritivos e baratos a partir da manipulação dos átomos. Poucos apostam na concretização dessa hipótese nos próximos 15 anos, levando-se em conta a polêmica causada pelos alimentos transgênicos. Na teoria, você poderia mexer nas moléculas de uma sola de sapato e ganhar um bife suculento – para a redenção da maioria dos restaurantes universitários, que costumam inverter a fórmula.

Esqueça o velho computador que ocupa boa parte da sua mesa de trabalho. Com a nanotecnologia, serão construídos supercomputadores com bilhões de processadores, rápidos o suficiente para realizar trilhões de cálculos por segundo e armazenar todos os livros de uma biblioteca, mas que vão caber na sua mão. O nanoprocessador vai virar peça comum de qualquer objeto. Ninguém vai notar a presença do computador na caneta, na chave da porta, no cartão do banco, no sapato, mas ele estará lá.

Tudo lindo e maravilhoso, mas a nanotecnologia ainda encontra opositores. Entre as questões, duas se destacam. Primeira: assim como os nanoprodutos podem ser usados para o nosso conforto, também podem se voltar contra nós. A tecnologia será utilizada para fins militares? Teremos armas mais destrutivas que a bomba atômica? Segunda: sabe-se que algumas combinações de átomos são tóxicas. Quais os efeitos que as nanoestruturas terão sobre o meio ambiente e o corpo humano? Como você percebe, a polêmica é inevitável, mas saudável. Para quem acredita nos benefícios da ciência, vale apostar no bom senso do homem.

	A nanotecnologia está presente em diversos equipa

Fonte:


BBCBrasil

www.bbc.co.uk/portuguese


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