{"id":146321,"date":"2019-12-17T11:34:45","date_gmt":"2019-12-17T13:34:45","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/?p=146321"},"modified":"2019-12-17T15:21:35","modified_gmt":"2019-12-17T17:21:35","slug":"nanotecnologia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisconovo\/ciencias-da-natureza\/fisica\/nanotecnologia","title":{"rendered":"Nanotecnologia"},"content":{"rendered":"

Defini\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n

A nanotecnologia<\/strong> \u00e9 um campo de pesquisa e inova\u00e7\u00e3o voltado para a constru\u00e7\u00e3o de “coisas” – geralmente materiais e dispositivos – na escala de \u00e1tomos e mol\u00e9culas.<\/p>\n

Um nan\u00f4metro \u00e9 um bilion\u00e9simo de metro: dez vezes o di\u00e2metro de um \u00e1tomo de hidrog\u00eanio.<\/p>\n

O di\u00e2metro de um cabelo humano \u00e9, em m\u00e9dia, 80.000 nan\u00f4metros.<\/p>\n

Em tais escalas, as regras comuns da f\u00edsica e da qu\u00edmica n\u00e3o se aplicam mais.<\/p>\n

Por exemplo, as caracter\u00edsticas dos materiais, como cor, resist\u00eancia, condutividade e reatividade, podem diferir substancialmente entre a nanoescala e a macro.<\/p>\n

Os nanotubos de carbono s\u00e3o 100 vezes mais fortes que o a\u00e7o, mas seis vezes mais leves.<\/p>\n

O que \u00e9<\/strong><\/p>\n

Nanotecnologia \u00e9 a disciplina cient\u00edfica, te\u00f3rica e de engenharia associada a constru\u00e7\u00f5es tecnol\u00f3gicas cujas dimens\u00f5es s\u00e3o medidas em nan\u00f4metros ou bilion\u00e9simos de metro.<\/p>\n

Um exemplo seria o estudo e a aplica\u00e7\u00e3o de nanotubos de carbono, min\u00fasculos tubos de carbono de alguns nan\u00f4metros (aproximadamente 1\/50.000 da largura de um cabelo humano), com comprimentos que variam de algumas dezenas de nan\u00f4metros a alguns mil\u00edmetros. Os nanotubos de carbono s\u00e3o o material mais forte e r\u00edgido j\u00e1 descoberto na Terra, 500 vezes mais forte e dez vezes mais leve que o a\u00e7o.<\/p>\n

Para apreciar o valor da nanotecnologia, \u00e9 preciso perceber que praticamente toda a tecnologia na hist\u00f3ria da civiliza\u00e7\u00e3o foi constru\u00edda em completa ignor\u00e2ncia de suas propriedades em nanoescala. No entanto, essas propriedades exercem uma enorme influ\u00eancia sobre as caracter\u00edsticas gerais de um material na macroescala.<\/p>\n

Por exemplo, as armaduras met\u00e1licas modernas geralmente t\u00eam trilh\u00f5es de min\u00fasculos orif\u00edcios em nanoescala e deforma\u00e7\u00f5es, devido \u00e0 imprecis\u00e3o do processo de fabrica\u00e7\u00e3o. Em conjunto, esses pequenos orif\u00edcios diminuem sensivelmente a resist\u00eancia do material, facilitando a penetra\u00e7\u00e3o de uma bala ou explos\u00e3o. Se a armadura fosse fabricada com precis\u00e3o em nanoescala, ela poderia ser feita v\u00e1rias vezes mais eficaz.<\/p>\n

O estudo dessas propriedades se enquadra no dom\u00ednio da nanotecnologia.<\/p>\n

Al\u00e9m de trabalhar em como tornar os materiais a granel mais fortes ou mais \u00fateis, a nanotecnologia tamb\u00e9m se concentra em pequenas m\u00e1quinas ou estruturas.<\/p>\n

Por exemplo, os transistores no computador que voc\u00ea est\u00e1 usando no momento t\u00eam provavelmente menos de 50 nan\u00f4metros de dist\u00e2ncia um do outro, projetados para maximizar o espa\u00e7o dispon\u00edvel. Em um futuro pr\u00f3ximo, os projetos de circuitos come\u00e7ar\u00e3o a se opor aos limites da miniaturiza\u00e7\u00e3o usando o paradigma atual, for\u00e7ando a mudan\u00e7a para outra abordagem. Os cientistas da nanotecnologia est\u00e3o estudando exatamente isso, e bilh\u00f5es de d\u00f3lares s\u00e3o despejados no campo todos os anos.<\/p>\n

O objetivo final da nanotecnologia \u00e9 o controle preciso da estrutura da mat\u00e9ria. Com o melhor dispositivo de fabrica\u00e7\u00e3o nanotecnol\u00f3gica, pode-se converter a sujeira em bifes finos, usando redes de manipuladores em nanoescala que reorganizam as mol\u00e9culas de carbono no padr\u00e3o adequado. Os \u00e1tomos de ambos s\u00e3o os mesmos – muito carbono – apenas seu arranjo \u00e9 diferente.<\/p>\n

A nanotecnologia avan\u00e7ada pode nos permitir construir dispositivos m\u00e9dicos em nanoescala que nadam atrav\u00e9s de nossas art\u00e9rias, removendo a placa bacteriana e reparando os danos nos tecidos.<\/p>\n

Tais m\u00e1quinas podem um dia nos permitir viver indefinidamente, simplesmente reparando os danos causados pelo envelhecimento antes que ele tenha a chance de se acumular e se tornar fatal.<\/p>\n

Qual \u00e9 a diferen\u00e7a entre nanotecnologia e nanoci\u00eancia?<\/strong><\/p>\n

O prefixo nano vem do grego nanos, que significa an\u00e3o. Um \u00fanico nan\u00f4metro \u00e9 um bilion\u00e9simo de metro.<\/p>\n

Os termos nanotecnologia e nanoci\u00eancia est\u00e3o intimamente associados e \u00e0s vezes s\u00e3o confusos.<\/p>\n

Nanoci\u00eancia refere-se especificamente ao estudo de objetos que s\u00e3o muito pequenos e est\u00e3o na faixa de dez a centenas de nan\u00f4metros. Nanotecnologia, por outro lado, \u00e9 a manipula\u00e7\u00e3o, aplica\u00e7\u00e3o e uso reais de objetos e mat\u00e9ria do tamanho de nan\u00f4metros e mat\u00e9ria para produzir fen\u00f4menos diferentes, ou para tecnologias e aplica\u00e7\u00f5es espec\u00edficas.<\/p>\n

Nanoescala refere-se a qualquer coisa que esteja no tamanho espec\u00edfico que \u00e9 estudado ou usado para nanotecnologia e nanoci\u00eancia. A olho nu n\u00e3o \u00e9 poss\u00edvel ver itens em nanoescala, ent\u00e3o tecnologia especializada \u00e9 usada para estudar esses pequenos objetos. \u00c9 muito dif\u00edcil para a maioria das pessoas entender o qu\u00e3o pequeno \u00e9 um nan\u00f4metro. Para refer\u00eancia, uma folha de papel de caderno padr\u00e3o tem uma espessura de aproximadamente 100.000 nan\u00f4metros, que \u00e9 0,0039 polegadas (0,009906 cm).<\/p>\n

Quando algo \u00e9 reduzido \u00e0 nanoescala, sua cor, bem como as propriedades espec\u00edficas que normalmente possui em um tamanho maior, s\u00e3o frequentemente alteradas.<\/p>\n

A nanoci\u00eancia estuda essas mudan\u00e7as em um objeto e suas novas propriedades. Nanotecnologia e nanoci\u00eancia s\u00e3o campos interdisciplinares que combinam f\u00edsica, qu\u00edmica e biologia.<\/p>\n

Universidades, empresas e governos freq\u00fcentemente estudam esses campos, porque acredita-se que as aplica\u00e7\u00f5es que possam resultar do estudo em nanoescala possam alterar todos os aspectos da vida.<\/p>\n

Acredita-se que as possibilidades sejam infinitas e existem muitos programas de nanoci\u00eancia em todo o mundo. Muitas universidades agora oferecem p\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o em nanoci\u00eancia.<\/p>\n

Inconscientemente, os seres humanos usam nanotecnologia e nanoci\u00eancia h\u00e1 centenas de anos. A cria\u00e7\u00e3o de espadas de a\u00e7o, por exemplo, poderia ser considerada um exemplo de nanotecnologia aplicada.<\/p>\n

O a\u00e7o \u00e9 uma mistura de v\u00e1rios metais que s\u00e3o alterados no n\u00edvel at\u00f4mico atrav\u00e9s da fundi\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Acredita-se que, explorando a nanoci\u00eancia, as descobertas possam ser aplicadas na nanotecnologia para produzir materiais mais fortes, mais dur\u00e1veis e mais leves.<\/p>\n

Esses novos materiais podem produzir menos desperd\u00edcio e usar menos energia. Os revestimentos podem ser aplicados em superf\u00edcies que tornam os materiais resistentes a arranh\u00f5es e corros\u00e3o.<\/p>\n

Os avan\u00e7os na nanotecnologia e na nanoci\u00eancia podem produzir m\u00e9todos mais eficazes de administrar medicamentos com menos efeitos colaterais, m\u00e9todos para purificar o ar e procedimentos que podem reparar tecidos danificados do corpo. O armazenamento de alimentos se beneficiou bastante das descobertas em nanoci\u00eancia. Por exemplo, dep\u00f3sitos de argila do tamanho de nan\u00f4metros em recipientes de pl\u00e1stico criam uma barreira imperme\u00e1vel que os gases n\u00e3o conseguem atravessar, preservando melhor os alimentos. Al\u00e9m disso, part\u00edculas de prata na nanoescala s\u00e3o frequentemente misturadas a pl\u00e1sticos, porque essas subst\u00e2ncias inibem o desenvolvimento de bact\u00e9rias em recipientes de armazenamento.<\/p>\n

Qual \u00e9 o papel da nanotecnologia nos computadores?<\/strong><\/p>\n

A nanotecnologia em computadores fornece a necessidade de processos de computador em execu\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida a temperaturas mais baixas do que os componentes de computador tradicionais baseados em transistor.<\/p>\n

Na computa\u00e7\u00e3o tradicional, os transistores usaram componentes de sil\u00edcio como um m\u00e9todo acess\u00edvel e de fabrica\u00e7\u00e3o f\u00e1cil para fornecer computadores menores e mais r\u00e1pidos e aparelhos eletr\u00f4nicos, como netbooks, smartphones e dispositivos de assistente pessoal. Aparelhos t\u00e3o potentes em um tamanho t\u00e3o pequeno produzem muito calor, no entanto, reduzindo a efic\u00e1cia, desempenho e longevidade dos componentes de sil\u00edcio.<\/p>\n

A nanotecnologia na computa\u00e7\u00e3o resolve o dilema do calor, fornecendo pot\u00eancia aprimorada do processador em temperaturas mais baixas e pesos mais leves.<\/p>\n

A nanotecnologia em computadores utiliza nanomateriais, pequenas m\u00e1quinas do tamanho de mol\u00e9culas que processam informa\u00e7\u00f5es de maneira semelhante \u00e0s c\u00e9lulas intricadas e complexas de um organismo vivo.<\/p>\n

Semelhante \u00e0s c\u00e9lulas, os nanomateriais existem em um n\u00edvel microsc\u00f3pico, um nan\u00f4metro medindo um bilion\u00e9simo de metro ou 1\/50.000 da espessura de um cabelo humano. A nanotecnologia na computa\u00e7\u00e3o opera, portanto, em um n\u00edvel min\u00fasculo. Os fabricantes de computadores criam longas fileiras microsc\u00f3picas de \u00e1tomos de carbono, chamados nanotubos de carbono, em min\u00fasculos transistores que fornecem o dobro do poder de processamento dos chips de sil\u00edcio, enquanto geram muito menos calor e componentes mais leves. Al\u00e9m disso, os aplicativos de nanotecnologia oferecem desempenho mais eficiente, economizando energia e aumentando a vida \u00fatil da bateria para dispositivos eletr\u00f4nicos port\u00e1teis menores.<\/p>\n

A busca por computadores mais potentes, com maior mem\u00f3ria, com pesos mais leves e temperaturas mais baixas \u00e9 respons\u00e1vel pelo desenvolvimento da nanotecnologia em computadores. Al\u00e9m de maior poder de processamento, a nanotecnologia em computadores est\u00e1 fornecendo meios avan\u00e7ados de armazenamento de mem\u00f3ria. O “nanodot”, com sua capacidade de condensar grandes quantidades de dados em um compartimento bem compactado, pode eventualmente substituir o disco r\u00edgido. Os nanomateriais s\u00e3o geralmente mais caros que os materiais de sil\u00edcio, mas o aumento da demanda supera a preocupa\u00e7\u00e3o econ\u00f4mica.<\/p>\n

Com o desenvolvimento do transistor ap\u00f3s a Segunda Guerra Mundial, os eletr\u00f4nicos de consumo explodiram em popularidade. Dentro de quatro d\u00e9cadas, o computador pessoal nasceu.<\/p>\n

Como um dispositivo de desktop volumoso, n\u00e3o havia necessidade imediata de portabilidade em computadores. Os ventiladores dentro da caixa do computador, um ingrediente necess\u00e1rio para manter os transistores e outras pe\u00e7as do computador refrigerados, devoravam um espa\u00e7o precioso. No entanto, como esses primeiros computadores estavam estacion\u00e1rios, os fabricantes n\u00e3o viram nenhuma necessidade real de reduzir o tamanho das m\u00e1quinas.<\/p>\n

O desenvolvimento do telefone celular e dos pequenos dispositivos de computador criou a necessidade de meios mais inteligentes e eficientes para a realiza\u00e7\u00e3o de processos de computa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

O chip de sil\u00edcio atendeu \u00e0 demanda por computa\u00e7\u00e3o mais r\u00e1pida. \u00c0 medida que os dispositivos diminu\u00edam e os consumidores solicitavam uma tecnologia mais poderosa, o calor produzido pelos componentes de sil\u00edcio sobrecarregava os dispositivos eletr\u00f4nicos. A ci\u00eancia da computa\u00e7\u00e3o desenvolveu a nanotecnologia, ou nanotecnologia, para acomodar a necessidade de dispositivos menores operando em temperaturas mais baixas e velocidades mais r\u00e1pidas.<\/p>\n

Quais s\u00e3o os diferentes tipos de aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia?<\/strong><\/p>\n

Nanotecnologia \u00e9 a ci\u00eancia e a cria\u00e7\u00e3o de materiais em n\u00edvel molecular. As aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia s\u00e3o usadas em medicina, qu\u00edmica, meio ambiente, empresas de energia e comunica\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Seja atrav\u00e9s da educa\u00e7\u00e3o em nanotecnologia ou aplica\u00e7\u00e3o de nanotecnologia, essa ci\u00eancia continua a evoluir e a encontrar mais usos na vida cotidiana.<\/p>\n

O uso de nanotecnologias na medicina proporcionou muitos avan\u00e7os m\u00e9dicos. Algumas das aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia m\u00e9dica s\u00e3o para diagn\u00f3stico. Eles s\u00e3o usados para ajudar na identifica\u00e7\u00e3o do DNA e na detec\u00e7\u00e3o de seq\u00fc\u00eancias gen\u00e9ticas.<\/p>\n

Outros usos da nanotecnologia na medicina s\u00e3o na administra\u00e7\u00e3o de medicamentos e na engenharia de tecidos. A administra\u00e7\u00e3o de medicamentos pode ajudar no tratamento do c\u00e2ncer, administrando medicamentos via implante versus as inje\u00e7\u00f5es tradicionais. A engenharia de tecidos \u00e9 uma nova nanotecnologia e envolve a repara\u00e7\u00e3o ou reprodu\u00e7\u00e3o artificial de tecidos danificados.<\/p>\n

O uso da nanotecnologia molecular na qu\u00edmica e no meio ambiente j\u00e1 resultou em benef\u00edcios positivos. A cat\u00e1lise qu\u00edmica \u00e9 um processo de redu\u00e7\u00e3o de poluentes usando um reagente ou catalisador.<\/p>\n

Isso pode ser especialmente \u00fatil se usado em c\u00e9lulas de combust\u00edvel de ve\u00edculos ou conversores catal\u00edticos para reduzir as emiss\u00f5es do carro.<\/p>\n

A filtragem \u00e9 outra das aplica\u00e7\u00f5es da nanotecnologia que pode ajudar o meio ambiente. Buracos extremamente pequenos na filtragem, conhecidos como nanofiltra\u00e7\u00e3o, removem \u00edons para tratamento de \u00e1guas residuais ou purifica\u00e7\u00e3o do ar. Furos um pouco maiores s\u00e3o usados em um tipo de filtragem chamado ultrafiltra\u00e7\u00e3o e sua aplica\u00e7\u00e3o atual \u00e9 para di\u00e1lise renal.<\/p>\n

Muitas empresas municipais de energia tamb\u00e9m s\u00e3o empresas de nanotecnologia porque usam nanotecnologia em suas aplica\u00e7\u00f5es de energia. Um exemplo \u00e9 a melhoria da produ\u00e7\u00e3o de energia atrav\u00e9s do uso de c\u00e9lulas solares.<\/p>\n

Atualmente, essas c\u00e9lulas solares convertem apenas aproximadamente 40% da energia do sol, mas a nanotecnologia deve ser capaz de aumentar a quantidade de energia adquirida.<\/p>\n

Tamb\u00e9m existem estudos que investigam maneiras de aumentar a vida \u00fatil da bateria. Esses estudos est\u00e3o usando aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia, como super capacitores.<\/p>\n

A inten\u00e7\u00e3o \u00e9 reduzir o n\u00famero de baterias que v\u00e3o para aterros e potencialmente contaminar as \u00e1guas subterr\u00e2neas e o solo.<\/p>\n

A comunica\u00e7\u00e3o tamb\u00e9m se beneficiou do uso de aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia.<\/p>\n

A mem\u00f3ria do computador aumentou significativamente e as velocidades dos semicondutores s\u00e3o muito mais r\u00e1pidas com desenvolvimentos adicionais em nanotecnologia.<\/p>\n

Essas melhorias levaram a avan\u00e7os na velocidade com que as informa\u00e7\u00f5es podem ser compartilhadas e na quantidade de dados que podem ser analisados.<\/p>\n

Sem aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia, muitos dos displays a laser usados hoje n\u00e3o seriam poss\u00edveis.<\/p>\n

O futuro das aplica\u00e7\u00f5es de nanotecnologia tamb\u00e9m pode incluir melhorias adicionais na velocidade na qual os dados podem ser computados.<\/p>\n

Isso daria aos computadores a capacidade de realizar um grande n\u00famero de c\u00e1lculos simultaneamente.<\/p>\n

Quais s\u00e3o os diferentes usos da nanotecnologia?<\/strong><\/p>\n

A nanotecnologia geralmente se refere ao estudo do controle da mat\u00e9ria nos n\u00edveis at\u00f4mico, molecular ou subat\u00f4mico, com a inten\u00e7\u00e3o de produzir novas tecnologias. Part\u00edculas nesses n\u00edveis, como \u00e1tomos, podem ser reorganizadas pelos cientistas para qualquer n\u00famero de usos poss\u00edveis da nanotecnologia. Isso pode incluir o aumento da qualidade geral dos produtos, tornando-os mais leves, mais eficientes ou mais poderosos.<\/p>\n

Os usos da nanotecnologia podem ser encontrados na ci\u00eancia, medicina, tecnologia militar e no setor comercial. Grande parte da nanotecnologia ainda est\u00e1 em fase de pesquisa e desenvolvimento, e h\u00e1 um debate consider\u00e1vel sobre sua viabilidade e seguran\u00e7a.<\/p>\n

Em geral, acredita-se que a primeira gera\u00e7\u00e3o de nanotecnologia tenha come\u00e7ado em 2000, quando a nanotecnologia foi empregada para aumentar o efeito de produtos do cotidiano, como protetores solares e bolas de golfe.<\/p>\n

A segunda gera\u00e7\u00e3o geralmente \u00e9 definida como iniciada em 2005. Nesta gera\u00e7\u00e3o, os usos da nanotecnologia foram expandidos, passando a ser empregados na produ\u00e7\u00e3o de transistores, drogas, produtos qu\u00edmicos e sensores biol\u00f3gicos.<\/p>\n

Existem muitas aplica\u00e7\u00f5es m\u00e9dicas poss\u00edveis da nanotecnologia.<\/p>\n

Os sistemas de administra\u00e7\u00e3o de medicamentos s\u00e3o um uso potencial da nanotecnologia que se concentraria em como a droga administrada a uma pessoa doente \u00e9 distribu\u00edda no corpo.<\/p>\n

Esse aplicativo identifica as \u00e1reas afetadas no corpo e depois distribui o medicamento para onde \u00e9 mais necess\u00e1rio. Pensa-se que esses avan\u00e7os possam melhorar os efeitos farmacol\u00f3gicos e terap\u00eauticos da droga.<\/p>\n

O desenvolvimento de nanotools pode ajudar em situa\u00e7\u00f5es como opera\u00e7\u00f5es ou cirurgias. Isso permitiria que os m\u00e9dicos realizassem opera\u00e7\u00f5es no n\u00edvel molecular.<\/p>\n

Os nanotools seriam controlados pelos m\u00e9dicos via controle remoto, permitindo realizar diagn\u00f3sticos e tratamentos que seriam imposs\u00edveis de realizar usando as t\u00e9cnicas tradicionais.<\/p>\n

Os usos comerciais de nanotecnologia incluem a presen\u00e7a em massa de nanopart\u00edculas em produtos como cosm\u00e9ticos, revestimentos de prote\u00e7\u00e3o, roupas resistentes a manchas, computadores e equipamentos esportivos.<\/p>\n

Esses produtos geralmente cont\u00eam nanomateriais, que s\u00e3o constitu\u00eddos por \u00e1tomos ou pequenas part\u00edculas que foram reorganizadas pelos cientistas para melhor desempenhar sua tarefa.<\/p>\n

Algumas aplica\u00e7\u00f5es comerciais futuras da nanotecnologia pretendem aumentar a mem\u00f3ria de dispositivos eletr\u00f4nicos, melhorar os aditivos de combust\u00edvel e criar eletr\u00f4nicos mais flex\u00edveis.<\/p>\n

Cientistas militares e pesquisadores de defesa geralmente procuram aplicar a nanotecnologia para criar armas mais mortais. Isso pode incluir a cria\u00e7\u00e3o de nanopart\u00edculas, que podem ser usadas para danificar os pulm\u00f5es humanos ou penetrar na pele humana. Essas nanopart\u00edculas podem ser combinadas com part\u00edculas como metais ou hidrocarbonetos que podem ser perigosas para um ser humano.<\/p>\n

Como o corpo humano desenvolveu uma toler\u00e2ncia \u00e0 maioria das part\u00edculas naturais, o desenvolvimento de nanopart\u00edculas poderia ser uma ferramenta eficaz na guerra, porque o corpo humano ainda n\u00e3o est\u00e1 acostumado a essas novas subst\u00e2ncias.<\/p>\n

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Fonte:<\/strong> www.nano.gov\/www.azonano.com\/copublications.greenfacts.org\/www.wisegeek.org\/www.nanowerk.com\/www.sciencefriday.com\/www.hse.gov.uk\/www.nanoscience.gatech.edu\/www.chemicalsafetyfacts.org<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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