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Nanotecnologia
SÉRIE
Detetives da Ciência
01 Janeiro 2010 | Por MultiRio
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Há muito tempo o homem se pergunta se tudo o que existe no mundo é formado por partículas minúsculas. Por pura curiosidade, cientistas foram, ao longo da história, tentando reduzir cada coisa a partes menores, até alcançar a menor parte possível. Foi assim que, na Grécia antiga, há mais de dois mil anos, chegou-se à conclusão de que os átomos eram a menor parte possível da matéria e que não poderiam ser divididos. Aliás, é isso o que o nome átomo quer dizer: indivisível.

Foi só bem mais tarde, no século 19, que os cientistas descobriram que o átomo podia ser dividido em partes ainda menores. E foi também nesta época que eles confirmaram que tudo o que existe, das pedras aos animais, é feito de átomos – por isso, os átomos são considerados os “tijolos” com os quais se constrói qualquer coisa. A partir de então, os pesquisadores ficaram com uma pulga atrás da orelha: e se eles fossem capazes de pegar esses minúsculos tijolos e com eles construir novos materiais?

Ora, não seria fácil manipular materiais de construção tão minúsculos! Mas, com o tempo e o desenvolvimento da tecnologia, surgiram materiais capazes de fazer isso.

Com vocês, a nanotecnologia - O estudo de como usar essas minúsculas partículas, misturando conhecimentos da química, física e biologia, é chamado pelos cientistas de nanociência. A etapa seguinte é aplicar esses estudos em novos materiais e produtos concretos: esta é a missão da nanotecnologia.

A nanociência e a nanotecnologia recebem este nome porque trabalham numa escala nano. Conhecer o significado desta palavra pode ajudar: nano quer dizer “anão” e é um termo usado para se referir a coisas muito pequenas. Por exemplo, um nanômetro é uma unidade de medida um bilhão de vezes menor que o metro.

Estamos falando de coisas muito pequenas, tão miúdas que não podemos enxergar a olho nu. Algumas moléculas simples, por exemplo, medem um nanômetro. As partes formadoras das moléculas, os átomos, medem cerca de 0,1 a 0,4 nanômetros. Os vírus, por outro lado, podem ter de 10 a 100 nanômetros. Já as coisas que podemos enxergar medem muito mais do que isso. A cabeça de um alfinete tem um milhão de nanômetros e a espessura do fio de cabelo, 80 mil nanômetros.

Deu pra ter uma idéia de quão minúsculas são essas medidas? Pois é com isso que a nanociência e a nanotecnologia trabalham. Como o olho humano não consegue enxergar objetos com menos de 10 mil nanômetros, os cientistas que trabalham com eles precisam da ajuda de microscópios muito especiais.

Desvendando alguns segredos - Uma das tarefas da nanociência é descobrir por que os materiais se comportam de maneiras variadas. Por exemplo, embora o giz e a concha sejam formados da mesma substância – o carbonato de cálcio –, os dois são bastante diferentes entre si. Enquanto o giz é frágil e quebradiço, as conchas dos moluscos são fortes e resistem a choques e fraturas.

Esse mistério tem uma nano-resposta: ao estudar as partículas formadoras do giz e da concha, cientistas descobriram que, enquanto o giz é formado por partículas grandes e desorganizadas, as conchas são formadas de nanopartículas – minúsculos tijolos de carbonato de cálcio ligados por um “cimento” de proteínas e carboidratos. Essa composição permite que as conchas sejam muito mais resistentes. Um verdadeiro exemplo de construção.

Observando exemplos como este na natureza, os cientistas compreenderam que trabalhar com a nanoestrutura pode ser uma boa ideia para produzir materiais mais resistentes ou com outras propriedades especiais: aí está uma parte importante do que entendemos por nanotecnologia.

O nascimento de uma nova ciência - Nanotecnologia parece coisa de um futuro distante, mas já faz parte da história. Podemos dizer que ela nasceu em 1959, com o discurso do físico alemão Richard Feynman numa reunião de cientistas. Ele dizia que era possível escrever uma enciclopédia todinha na cabeça de um alfinete! Sua aposta era a de que muitas descobertas seriam feitas se os cientistas começariam a fabricar materiais em escalas muito pequenas.

O sonho de Feynman, porém, só começou a tornar-se realidade mais tarde, na década de 1980. Foi então que as pesquisas em nanotecnologia ganharam mais apoio econômico, científico e tecnológico – como a invenção de novos microscópios mais potentes, por exemplo.

Hoje, a nanotecnologia já saiu dos laboratórios para ganhar aplicações em diversas áreas da indústria. Mesmo sem saber, você pode estar cercado de produtos que usam a nanotecnologia.

Na parte automobilística e aeronáutica, por exemplo, a nanotecnologia ajuda a fabricar materiais mais leves, pneus mais duráveis e plásticos não inflamáveis (que não pegam fogo). Ela também é responsável pelos computadores cada vez menores e mais potentes. Outro exemplo são os telefones celulares mais modernos, capazes de desempenhar funções como tirar fotografias, filmar, tocar música, enviar e receber e-mails, acessar à internet e... Estamos esquecendo alguma coisa? Ah, fazer ligações telefônicas!

Também são obras da nanotecnologia os CDs, televisões de tela plana, visores de máquinas fotográficas digitais e algumas lentes de óculos, plásticos, vidros, filtros solares, secadores de cabelos e muitos outros.

Mas não para por aí. Na indústria farmacêutica também se pesquisa muito sobre nanotecnologia. Uma aplicação possível é fabricar cosméticos que penetrem melhor na pele, por exemplo. Além disso, já foi possível criar novos medicamentos e kits para identificar facilmente algumas doenças, além de materiais para regenerar ossos e tecidos humanos danificados. Mas a imaginação dos cientistas é grande: eles esperam, no futuro, usar a nanotecnologia também no tratamento de doenças como diabetes e câncer, e até criar nanorrobôs para circular pelo sangue capturando micróbios.

Nanotecnologia no Brasil - Há muitos pesquisadores brasileiros que se dedicam ao estudo das nanociências e da nanotecnologia. Em 2002, por exemplo, um grupo de cientistas de São Carlos (SP) anunciou a criação de uma língua eletrônica, um equipamento que desempenha um papel parecido com o das nossas papilas gustativas, mas é muito mais eficiente: por meio de sensores, a língua eletrônica é capaz até de identificar diferenças entre as várias marcas de água mineral!

Ela consegue sentir gostos amargos, doces, salgados e azedos que nem a língua humana é capaz de identificar. Pra que isso? Para ajudar as indústrias alimentícias a controlar a qualidade de vinhos, café, água mineral, leite e sucos. Mas não é só. A língua eletrônica também pode ajudar a monitorar o meio ambiente, checando os níveis de contaminação da água dos rios e estações de tratamento.

Cientistas de São Paulo também trabalham no desenvolvimento de produtos úteis ao nosso dia-a-dia. Por exemplo, uma camisa que não suja: ao derramar molho de tomate, é só passar um pouquinho de água e a camisa fica limpinha, como se nada tivesse acontecido. Não seria ótimo que o uniforme da escola fosse assim?

Use com cuidado - Embora os cientistas vejam na nanotecnologia várias possibilidades de avanços científicos e tecnológicos, eles também se preocupam com alguns efeitos inesperados. Há, por exemplo, o risco de que as nanopartículas poluam o meio ambiente causando problemas imprevisíveis. Ou a possibilidade de produtos cosméticos com nanopartículas serem tóxicos para o ser humano. Por isso, os cientistas têm a responsabilidade de testar muito bem os produtos antes de colocá-los no mercado!

Sites Interessantes
Blog sobre nanotecnologia
Edição especial da ComCiência sobre Nanotecnologia
Glossário de termos em nanotecnologia (disponível no site do MCT)
Lista de links de sites interessantes (disponível na página do MCT)
História em quadrinhos publicada pela Renanosoma
Nanotecnologia no portal C&T jovem
Matéria sobre a língua eletrônica
Folder do CBPF sobre nanotecnologia

 

 

 

 
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