Nanotecnologia é uma ciência envolve a manipulação, criação e aplicação de materiais, dispositivos e sistemas na escala nanométrica.
Esse é um campo interdisciplinar da ciência que tem uma enorme variedade de aplicações e pode ser utilizada em diversos setores, desde a medicina até a eletrônica.
A nanotecnologia é uma área de grande interesse, pois possui o potencial de revolucionar muitos campos da ciência e da tecnologia.
Definição de nanotecnologia
A nanotecnologia é uma área da ciência dedicada a manipular a matéria numa escala nanométrica, ou seja, em nível molecular ou atômico. Tal escala é bastante pequena e representa uma dimensão que é mil vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo.
E a nanotecnologia compreende diversas áreas do conhecimento, como biologia, física, química, engenharia, medicina e também a eletrônica. Ela possibilita que haja a criação de novos materiais, dispositivos e sistemas contando com propriedades únicas, que não podem ser adquiridas por meio de técnicas convencionais.
História da nanotecnologia
A nanotecnologia se trata de uma área relativamente nova, tendo sido mencionada pela primeira vez na palestra de Richard Feynman em 1959. E a mesma se desenvolveu com a criação de microscópios eletrônicos de alta resolução que poderiam visualizar e manipular objetos em escala nanométrica.
Um dos marcos dessa ciência foi a descoberta do carbono em forma de nanotubo, em 1991, pelo físico japonês Sumio Iijima. Os nanotubos de carbono trazem propriedades mecânicas e elétricas únicas, os tornando ideais para aplicações em eletrônica, medicina e demais áreas.
Desde então, a nanotecnologia se desenvolve rapidamente, com a criação de novos materiais, sistemas e mesmo dispositivos que tenham propriedades surpreendentes e aplicações inovadoras.
Nanotecnologia ascendente e descendente
A nanotecnologia ascendente é uma abordagem que envolve a construção de novos materiais e dispositivos com base em componentes nanométricos.
Nesse processo, os pesquisadores iniciam com os blocos de construção individuais, como átomos e moléculas, e os organizam em estruturas maiores e mais complexas. Essa abordagem é frequentemente chamada de “bottom-up”, quen significa “de baixo para cima”.
Ainda sobre tal abordagem, ela é muitas vezes comparada à forma como a natureza cria materiais e sistemas biológicos complexos, a exemplo das proteínas e dos ácidos nucleicos, com base em moléculas simples. A nanotecnologia ascendente cria materiais com estruturas complexas e propriedades únicas.
Já a nanotecnologia descendente, também conhecida como abordagem “top-down”, se trata da fabricação de materiais e dispositivos a partir de um bloco maior, o mesmo é esculpido ou modificado em escala nanométrica. Essa abordagem envolve a utilização de ferramentas e técnicas de microfabricação e nanofabricação a fim de criar estruturas nanométricas em materiais maiores.
A nanotecnologia descendente é bastante utilizada na fabricação de dispositivos eletrônicos e de circuitos integrados, onde as estruturas são esculpidas a partir de um wafer de silício. Esse processo tende a ser relativamente fácil de escalar, com a produção em massa, mas pode apresentar limitações quanto a complexidade de estruturas e propriedades.
Aplicações da nanotecnologia
A nanotecnologia pode ser aplicada em diversas áreas, sendo algumas delas:
Medicina: a nanotecnologia tem sido algo comum na medicina para criar novos medicamentos com propriedades específicas, permitindo a liberação controlada no corpo humano, criar materiais biocompatíveis para implantes e próteses, além do desenvolvimento de técnicas de diagnóstico com precisão. A utilização de nanopartículas de ouro na medicina, por exemplo, permite a entrega de medicamentos diretamente às células cancerígenas, minimizando os efeitos colaterais nos tecidos saudáveis;
Eletrônica: a nanotecnologia também é utilizada na indústria eletrônica. Ali era serve para criar dispositivos menores, mais rápidos e com maior eficiência. Os nanotubos de carbono, por exemplo, contam com propriedades elétricas únicas que os tornam ideais para a fabricação de transistores e outros componentes eletrônicos;
Energia: há a sua aplicação ainda no setor energético, com o objetivo de criar materiais e dispositivos mais eficientes e sustentáveis. As células solares baseadas em nanotecnologia, por exemplo, podem converter a energia solar em eletricidade com mais eficiência do que as células solares convencionais. A nanotecnologia também tem sido utilizada no desenvolvimento de materiais para armazenamento de energia;
Meio ambiente: a nanotecnologia é aplicada no setor ambiental para criar materiais e tecnologias mais sustentáveis. Há como exemplo aqui o uso de nanopartículas de ferro, que permite a remoção de contaminantes nos solos e nas águas subterrâneas, já o uso de nanomateriais em sistemas de filtração ajudaria a reduzir a poluição do ar e da água;
Alimentos: por fim, a nanotecnologia é usada na indústria alimentícia também. Ali ela atua melhorando a qualidade e a segurança dos alimentos. A utilização de nanopartículas de prata nas embalagens de alimentos é um exemplo, podendo ajudar a prevenir a proliferação de bactérias e fungos, aumentando a durabilidade dos alimentos.
Riscos e preocupações
Mesmo a nanotecnologia tendo inúmeras aplicações e benefícios, também há preocupações em relação aos possíveis efeitos negativos dela. Tais efeitos causariam danos para a saúde dos seres vivos e para o meio ambiente.
Um dos principais riscos associados à nanotecnologia seria que as nanopartículas possam ser tóxicas para os seres vivos, em virtude da alta capacidade de penetrar nas células e nos tecidos do corpo.
SOUSA, Priscila. (19 de Abril de 2023). Nanotecnologia - O que é, conceito, história e aplicações. Conceito.de. https://conceito.de/nanotecnologia