Nanotecnologia: aplicação, conceitos e futuro, artigo de Fábio R. Jorge

[EcoDebate] O termo “Nanotecnologia” passou a ser usado há pouco tempo, mas a utilização do conceito dessa inovação na prática já vem ocorrendo há tempos atrás. Ainda na antiguidade, pudemos identificar os romanos como sendo os precursores desse conhecimento multidisciplinar ao misturar cloreto de ouro com vidro derretido em alta temperatura na fabricação de vitrais de cor vermelha, sem saber, abrindo portas a uma das maiores revoluções da ciência no cotidiano humano. Damos um verdadeiro salto histórico para o ano de 1959 em que Richard P. Feynman, durante sua palestra para a Sociedade Americana de Física em 29 de dezembro, introduziu no meio acadêmico as primeiras idéias e conceitos para a utilização experimental de nanotecnologia. Alguns pesquisadores afirmam que o norte-americano Feynman utilizou-se de uma idéia tratada previamente nos anos 1930 por outro cientista, Arthur Von Hippel. O termo propriamente dito somente seria utilizado pela primeira vez em 1974 pelo japonês Norio Taniguchi, descrevendo o processo inovador de separar, consolidar e deformar materiais átomo por átomo ou molécula por molécula.^I Norio utilizou a idéia do nanômetro, uma subunidade do metro que corresponde a 1,0×10⁻⁹ metros, ou seja, um milionésimo de milímetro ou um bilionésimo de metro. Pode-se exemplificar a dimensão dessa medida ao pensarmos uma praia com 1000 quilômetros de extensão e um grão de areia (de 1 mm) dessa praia: o grão de areia está para a praia como um nanômetro está para um metro.

Diversos outros cientistas, com o passar dos anos, se debruçaram no estudo minucioso e por vezes técnico da nanociência. Como exemplo temos Gerd Binning e Heinrich Rohrer que inventaram em 1981 o microscópio de corrente de tunelamento¹ e Sumio Ijima que em 1991 descobriu os Nanotubos de Carbono (CNT), materiais mais resistentes à tração que aço e bem menos densos.

Fica demonstrado, portanto, que ao reduzirmos a escala dos materiais não somente se altera seu tamanho propriamente dito, mas ocorre uma real mudança de sua propriedade física como um todo ainda mais se comparado aos similares macroscópicos. Pode-se entender, como campo de investigação da nanotecnologia “o desenvolvimento de materiais que se ‘auto-fabricam’ através da sintetização de moléculas que se encaixam e complementam para formar os objectos pretendidos.” ^II A fim de ilustrar a utilização da nanociência na produção de compostos, a comparação do desenvolvimento de uma árvore à fabricação de um automóvel é comumente utilizado: processo que demanda grande quantidade de energia e recursos, a fabricação do carro inicia pela extração do ferro de uma porção enorme de minério, seguindo pela transformação em aço resultando (passado pelo processo maquinário todo) no automóvel. Já o desenvolvimento de uma árvore despende menos energia por conta da utilização da energia solar para o processamento de dióxido de carbono e água, formando as células que resultarão em galhos e folhas com nível de complexidade infinitamente superior à fabricação do carro e com bem menos recursos gastos. A nanociência se utiliza dessa idéia para inserir em nosso dia-a-dia diversos aparelhos em menor escala, mais leves, com capacidade maior de armazenamento de dados (possibilitada pela proporção nano, em que mais recursos cabem em menores espaços) ou aplicando o “nanoconhecimento” em diversos ramos. Cremes dentais com nanocristais que reconstituem o esmalte e ajudam na proteção, cremes hidradantes, roupas com nanopartículas adicionadas durante o processo de fabricação com ação bacteriostática, vidros antireflexo e autolimpantes, brinquedos, armazenamento de energia, agricultura, tratamento de água, remediação ambiental, conversão de energia, cartões de memória de celulares em geral, os mp3 players cada dia menores e com capacidade gigante de armazenamento; um produto bastante diferente do outro (assim como ocorre com as aplicações), com matérias-primas e produções extremamente diversas unidos pela mesma noção.

Os números do setor no Brasil são bastante animadores e vislumbram grandes possibilidades de atuação empresarial, humana, científica e acadêmica. O potencial financeiro desse mercado projeta para 2015 por volta de US$3,1 trilhões de acordo com o IPEA (Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada), segundo números divulgados no ano de 2010. Em 2007, o nicho produtivo de nanotecnologia abarcava um valor de US$135 bilhões, o que motivou a sua inserção na Política de Desenvolvimento Produtivo (PDP)² no ano seguinte, sendo possível a criação de laboratórios específicos na área, subsídios à fomentação de pesquisas avançadas dentro do território nacional, investimentos em infraestrutura em nanofabricação e incentivos de projetos.^III

É notório que o campo é extremamente fértil e sedento por pesquisa. Acontece que já deveríamos estar consolidados na aplicação desse vasto conhecimento, fomentando pesquisas há vários anos e, acima de tudo, desenvolvendo e atraindo o propenso técnico ou pesquisador para dentro do mundo da nanociência desde sempre, incentivando-o com equipamentos modernos e um ambiente acadêmico de qualidade. Sabemos a maneira que a educação em nosso país é gerenciada, mas isso tem de mudar. Como podemos falar em avanços se o estudante, futuro cientista, carece de aproximação com a nanociência? A maioria esmagadora da população brasileira consome diariamente produtos advindos dessa tecnologia, mas nem sonham com o termo correto e o seu significado. A situação se agrava ainda mais quando saímos dos “grandes” centros do país tupiniquim em que o investimento educacional simplesmente se esfarela e se perde sabe Deus onde. Até mesmo o avançado e interessante projeto Labnano, no Rio de Janeiro, existente desde 2005 carece de técnicos integralmente dedicados, pesquisadores e bolsistas. Um centro de referência em qualquer parte do globo (quando recursos são seriamente utilizados e gestores atuam de maneira correta) não deveria se queixar da falta de pessoal capacitado. Como ponto positivo do panorama nacional podemos citar os grupos de estudo do CNPQ (Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico) com 200 deles despontando pesquisas nos mais diversos ramos ligados à nanotecnologia atualmente, incluindo o aspecto socioambiental dessa ciência, com análise dos seus impactos e a devida avaliação.^IV É o resultado de incentivo precoce ao pesquisador, não devendo ser estimulado a contribuir intelectualmente somente na fase de pós-graduação. Esse é um erro fatal do nosso sistema educacional: não olhar ao futuro cientista desde a sua chegada na graduação. Exemplo de algo que dá certo, incentiva, impulsiona e dá forças ao meio acadêmico para que evolua e contribua ao promissor futuro da nanociência tão pouco explorada pelo homem.

1 Com a utilização de uma agulha microscópica e a aplicação de corrente elétrica, se consegue ter imagens de átomos ou moléculas, medir as propriedades físicas do que se analisa e as estruturas em escala atômica.

EcoDebate, 03/05/2011

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