A nanotecnologia está presente em muitos componentes eletrônicos, desde
computadores até aparelhos da medicina e outros tantos itens que possuem alta
tecnologia.
O que é um nanômetro?
Um
nanômetro equivale a um bilionésimo de metro
Se
pudéssemos aumentar medidas numa mesma proporção de modo que o nanômetro ficasse
do tamanho de uma bola de futebol, uma moeda de 1 centavo (que mede
aproximadamente 1,7cm) seria maior do que a Lua. Através desta comparação, fica
bem claro o porquê da alta complexidade ao se trabalhar na escala de
nanômetros. Essa tecnologia só existe em laboratórios e indústrias com
equipamentos de alta precisão, afinal, são necessárias máquinas muito precisas
para trabalhar com componentes tão pequenos, os quais são invisíveis aos nossos
olhos.
Por que nanotecnologia?
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| Eric Drexler |
O nome
nanotecnologia foi escolhido em decorrência do pequeno tamanho de vários itens
utilizados para a construção de componentes inteligentes e de alta tecnologia.
O nome nanotecnologia já foi citado há muito tempo atrás, quando os cientistas
ainda estavam sonhando com algo de um tamanho tão minúsculo.
O termo
“nanotecnologia” foi criado e definido pela Universidade Científica de Tóquio,
no ano de 1974.
Quando
Eric Drexler popularizou a palavra "nanotecnologia", nos anos 80,
referia-se à construção de máquinas à escala molecular, de apenas uns
nanómetros de tamanho: motores, braços de robô, inclusive computadores
inteiros, muito mais pequenos do que uma célula. Drexler passou os seguintes
dez anos a descrever e analisar esses incríveis aparelhos e a dar resposta às
acusações de ficção científica. No entanto, a tecnologia convencional estáva a
desenvolver a capacidade de criar estructuras simples à escala reduzida.
Conforme a nanotecnología se converteu num conceito aceite, o significado da
palavra mudou para abranger os tipos mais simples de tecnologia à escala
nanométrica. A Iniciativa Nacional de Nanotecnologia dos Estados Unidos foi
criada para financiar esse tipo de nanotecnologia: a sua definição inclui
qualquer elemento inferior a 100 nanómetros com propriedades novas.
Onde é aplicada esta tecnologia?
A nanotecnologia é aplicada em
mais de 800 produtos atualmente. Os processadores de computador são,
provavelmente, os componentes eletrônicos que mais se utilizam da
nanotecnologia. No atual mercado encontram-se processadores de 45nm (dentro
dele ) Além dos processadores, as placas de vídeo têm vários componentes
nanoscópicos. Os vídeos
games possuem tantos componentes internos que provavelmente se não fosse
utilizada a nanotecnologia em vários desses componentes, eles seriam caixas
enormes e pesadas.
Em quais outras áreas a
nanotecnologia pode ser útil?
Atualmente,
pode-se relatar a aplicação da nanotecnologia na Medicina, na Química, na
Física quântica, nas indústrias que criam protótipos aeroespaciais, refinarias
e muitas tantas outras áreas.
Na medicina,
aparelhos para diagnosticar determinadas doenças, as quais não podem ser
detectadas apenas com base em sintomas e exames comuns, usam nanotecnologia. Também
é muito utilizada para criar remédios.
Onde chegaremos com isso?
Bactérias escravas
Uma equipe de cientistas do MIT programou o comportamento de uma Escherichia
coli, bactéria que causa diarréia e colite hemorrágica. “Construí processos
bioquímicos que ativaram o ‘e’, o ‘não’ e o ‘implica’ das operações lógicas na
bactéria”, afirma Ron Weiss, do MIT. A idéia é poder controlar as células
com um programa de
computador. Um comando manda um sinal elétrico para o DNA da
célula e faz um gene se ativar ou desligar. Com isso, os cientistas se apoderam
do mecanismo que faz a célula funcionar e podem ordenar que ela faça o que eles
quiserem. Será possível iniciar a produção de uma proteína em doses
absolutamente precisas.
Na medicina que está a grande revolução: já pensou como será útil dar um
“stop” ou mesmo um “delete” bioquímico numa célula cancerígena?
Chips moleculares
A miniaturização dos chips de silício vai continuar, mas não poderá
ultrapassar certos limites, sob pena de perderem eficiência – que é tudo o
que queremos deles. James Heat, da Universidade da Califórnia, Estados Unidos,
tem uma solução: avançar sobre o mundo molecular. Heat foi um dos colaboradores
dos ganhadores do Nobel de Química de 1996, que descobriram o
buckminsterfullerene – ou buckyball – um novo material de carbono, batizado em
homenagem ao inovador arquiteto americano Buckminster Fuller, morto em 1983. A
buckyball é uma esfera de 60 átomos – cabem 1 milhão delas em 1 milímetro.
Além de ser muito menor que o silício, o novo material é mais resistente
às altas temperaturas que comprometem os chips tradicionais. No laboratório de
Heat já funcionam switches formados por essas moléculas.
Os minúsculos dispositivos reagem a pulsos de eletricidade, o que os torna
capazes de mudar a seqüência de execução de um programa, tal como os
transistores. “As novas máquinas poderão chegar a um bilhão de bilhões de operações
por segundo com um consumo de energia de 1 watt”, afirma Heat. “Serão um bilhão
de vezes mais eficientes que os computadores baseados no silício.”
Nanorrobô
Quando dominarmos o universo do nanômetro (1 bilionésimo de
metro), poderemos, em tese, transformar carvão em diamante. Seremos capazes de
construir nanorrobôs, máquinas muito menores que bactérias. Esses robôs
trabalharão sozinhos e em rede, rearranjando moléculas, construindo e
reconstruindo tudo o que existe. Haverá nanocoisinhas para purificar o ar, para
garantir a temperatura e o grau de umidade das plantas na lavoura, câmeras e
microfones muito menores que um grão de areia, tudo na mais completa e
temerária invisibilidade. Robôs ingeríveis, capazes de se multiplicar, vão
identificar vírus e liquidá-los antes que a doença se manifeste.
“Teremos de desenvolver a manufatura molecular entre 2010 e 2020 se
quisermos manter a revolução do hardware”, afirma Ralph Merkle, sócio da Zyvex,
o único laboratório do mundo especializado em nanotecnologia.
Roupas autolimpantes
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| Escherichia coli |
Se depender do pesquisador Alex Fowler e de sua equipe na Universidade de
Massachusetts, Estados Unidos, logo poderemos aposentar nossas máquinas de
lavar. Fowler trabalha para rechear os tecidos com bichinhos que comem suor.
“Teremos de alimentar nossas roupas, em vez de lavá-las”, diz o cientista. As
experiências têm contado com o auxílio luxuoso da Escherichia coli,
até agora um patinho feio do mundo das bactérias. Quando trabalhada
geneticamente, a E. coli, como é carinhosamente chamada, pode incluir o
suor em suas refeições e depois expelir feromônios de cheiro agradável como
excreção. Colônias delas limpam e perfumam.
Outros Nanos
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| Magnetospirillum magneticum |
Cientistas Britânicos, se concentram em resolver a questão das bactérias "Magnetospirillum magneticum", que vive em ambientes aquáticos como lagos ou balsas, onde o oxigênio é escasso. Estes seres nadam seguindo as linhas dos campos magnéticos da Terra, alinhando-se como se fossem uma bússola, na busca de concentrações de oxigênio. Ao ingerirem ferro, o elemento entra em contato com certas proteínas em seu corpo e a interação produz pequenos cristais de magnetita, o mais magnético do planeta.
Após estudar como estes micróbios recolhem, moldam e posicionam os nanoimãs dentro de si, os cientistas copiaram o método e aplicaram fora das bactérias, como forma de aumentar os ímãs. Os especialistas acham que esta técnica poderia ser utilizada para construir discos duros dos computadores do futuro, com um tamanho cada vez mais reduzido.
Além de reproduzir estes pequenos ímãs, os especialistas conseguiram também criar pequenos cabos elétricos com a ajuda de organismos vivos, a partir da membrana de células artificiais criadas no laboratório.
Uma Macro postagem para a nanotecnologia.
Veja as postagens de
química e de
engenharia mecânica
Fui.
