O que é a nanotecnologia?
A nanotecnologia é o estudo da manipulação da matéria em escala atómica e molecular, ou seja, é a engenharia de máquinas minúsculas; a capacidade para construir coisas de baixo para cima, usando técnicas e ferramentas que estão a ser desenvolvidas hoje para fazer produtos completos e altamente avançados.
A fim de compreender o mundo incomum das nanotecnologias, precisamos ter uma ideia das unidades das dimensões envolvidas. Um centímetro é de um centésimo de um metro, um milímetro é um milésimo de um metro, e um micrómetro é um milionésimo de um metro, mas todos estes ainda são enormes em comparação com a escala nanométrica. Um nanometro (nm) é um bilionésimo de um metro, menor do que o comprimento de onda da luz visível e uma centena de milésimo da espessura de um cabelo humano.
Apesar de minúsculo, um nanometro ainda é grande em comparação com a escala atómica. Um átomo tem um diâmetro de cerca de 0,1 nm e o núcleo de um átomo é muito menor - cerca de 0,00001 nm.
Em geral, a nanotecnologia lida com estruturas de medidas entre 1 a 100 nanometros, em pelo menos uma dimensão, e envolve o desenvolvimento de materiais ou dispositivos dentro desse tamanho. nessa A esta escala são muito importantes os efeitos da mecânica quântica visto que estamos de facto no que está no mundo quântico.
História da nanotecnologia
O primeiro uso dos conceitos encontrados em nanotecnologia (mas pré-datando a utilização desse termo) foi durante a palestra “Há espaço de sobra no fundo", proferida pelo físico Richard Feynman no California Institute of Technology (Caltech) em 29 de Dezembro de 1959. Feynman descreveu um processo pelo qual pode ser desenvolvida a capacidade de manipular átomos e moléculas, utilizando um conjunto de ferramentas precisas para construir e operar um outro conjunto proporcionalmente menor, e assim por diante até a escala necessária.
O termo "nanotecnologia" foi cunhado pelo professor Norio Taniguchi da Universidade de Ciência de Tóquio, num artigo de 1974, da seguinte forma: 'Nanotecnologia' consiste principalmente em tratamento de, separação, consolidação e deformação dos materiais por um átomo ou uma molécula "
A idéia básica dessa definição foi popularizada e explorada com mais profundidade nos anos 80, quando K. Eric Drexler promoveu a importância tecnológica dos fenómenos e dispositivos em escala nanometrica através de palestras e dos seus livros Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology (1986) e Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing. Ele falou sobre a construção de máquinas na escala das moléculas, alguns nanometros de largura; motores, braços robóticos, e até mesmo computadores inteiros muito menores que uma célula. Drexler passou a maior parte de seu tempo desde então a descrever e analisar esses dispositivos incríveis, e respondendo às acusações de ficção científica.
Aplicações da nanotecnologia
A nanotecnologia é muito diversificada, indo desde a extensão da física de dispositivos convencionais até abordagens completamente novas baseadas em auto-montagem molecular, do desenvolvimento de novos materiais com dimensões na escala nanométrica até à investigação da possibilidade de controlar directamente a matéria em escala atómica.
Há uma convergência multidisciplinar sem precedentes de cientistas dedicados ao estudo de um mundo tão pequeno que não podemos vê-lo. Esse mundo é o campo da nanotecnologia, o reino dos átomos e das nanoestruturas. A nanotecnologia é tão nova que ninguém tem a certeza absoluta daquilo que poderá vir a trazer.
Muitos materiais, uma vez reduzidos individualmente a dimensões menores a 100 nanometros, começam a exibir um conjunto de características únicas baseadas nas forças da mecânica quântica que são típicas dessa escala. Devido a esses efeitos da mecânica quântica, os materiais podem tornar-se mais condutores, ser capazes de transferir melhor o calor, ou ter propriedades mecânicas modificadas.
Futuro da nanotecnologia
Baseada na visão de Feynman de fábricas em miniatura usando nanomáquinas para construir produtos complexos, a nanotecnologia avançada (por vezes referido como manufactura molecular) fará uso da mecanoquímica de controlo posicional guiada por sistemas de máquinas moleculares.
Pouco tempo depois de este sistema de engenharia molecular ser criado, ele irá provocar uma revolução industrial e, provavelmente, causar perturbações graves visto que pode ter graves implicações económicas, sociais, ambientais e militares.
Há muito debate sobre as implicações futuras da nanotecnologia. A nanotecnologia pode ser capaz de criar muitos novos materiais e dispositivos com uma vasta gama de aplicações, tais como medicina, electrónica, biomateriais e produção de energia.
Por outro lado, a nanotecnologia levanta muitos dos mesmos problemas que qualquer nova tecnologia levanta incluindo as preocupações sobre a sua possível toxicidade, os impactos ambientais dos nanomateriais, os seus efeitos potenciais sobre a economia global e até alguma especulação sobre diversos cenários apocalípticos. Estas preocupações levaram a um aceso debate acerca de necessidade de regulamentação especial da nanotecnologia.
