Ciências

Nanotecnologia: Espaço ao Fundo

O conceito nanotecnologia surge pela primeira vez em 1959 quando o físico, Richard Feynman dá uma palestra na conferência anual da American Physical Society intitulada “There’s Plenty of Room at the Bottom”. Feynman partilhou a necessidade da manipulação e controlo de elementos — numa escala muito pequena — lançando então um desafio para que os físicos construissem um micromotor elétrico rotativo que pudesse ser controlado externamente. Passado um ano, Bill McLellan cria o primeiro micromotor elétrico rotativo que pesava cerca de 200 microgramas. Nos 50 anos que se seguiram, o campo de sistemas micro eletromecânicos observou inúmeros avanços, levando os investigadores a pensar mais além e criar o campo dos sistemas nanoeletromecânicos.

Um nanómetro corresponde a um bilionésimo de um metro, o que impossibilita uma visualização a olho nu e força-nos a recorrer a microscópios próprios para tal. A nanotecnologia deve a sua natureza inovadora e revolucionária a princípios associados ao campo da mecânica quântica. Um material à nanoescala apresenta um comportamento muito diferente comparativamente a um material de escala superior; num nanomaterial o rácio entre a área superficial e volume diminuiu imensamente, estando o comportamento do material dependente de leis da quântica e não dos princípios da física clássica. Neste sentido, um nanomaterial apresenta um comportamento muito característico, possui habilidades/propriedades inovadoras e bastante úteis para uma melhor compreensão e utilização do mesmo.

Enquanto o termo nanotecnologia se refere à capacidade de observar, medir, manipular, construir, controlar e fabricar materiais à nanoescala, o termo nanociência está associado à convergência da área da física, ciência dos materiais & biologia e à manipulação de materiais à escala molecular e atómica.

Outrora, sem muito dos conhecimentos científicos que hoje possuímos, no século IV, os Romanos já visualizavam os efeitos das nanopartículas — mesmo sem saberem em que consistia cientificamente — algo que se torna evidente ao observamos o artefacto conhecido por Lycurgus Cup. Este copo é composto por vidro dicroico, o que permite uma variação da cor consoante a característica da radiação que nele incide. Assim, este copo pode apresentar duas cores distintas, verde quando a radiação incide diretamente nele e vermelho-arroxeado quando a radiação brilha através do vidro. Desconstruindo o fenómeno do dicroísmo, este feito acontece devido à existência de nanopartículas de uma liga de prata e ouro — com dimensão entre 50 e 100 nanómetros — que interagem com a radiação de forma distinta consoante a sua composição e tamanho. Um efeito semelhante pode também ser visto em vitrais da época medieval que se encontram nas igrejas.

Os nanomateriais podem ser aplicados em diversas áreas: nanopartículas de dióxido de titânio e de óxido de zinco são utilizadas na indústria de protetores solares, cosméticos e produtos alimentares; nanopartículas de prata são também utilizadas em embalagens para alimentos, desinfetantes e vestuário, e; nanotubos de carbono podem ser aplicados na indústria têxtil e eletrónica. Uma das mais importantes aplicação dos nanomateriais atualmente é na área ligada a medicina designada por, Nanomedicina. Neste âmbito, os materiais à nanoescala são utilizados, por exemplo, para tratamentos/diagnósticos de diversas doenças cancerígenas e neurodegenerativas. A nanotecnologia traz também inovação nos processos de purificação/limpeza ambiental (filtração e dessalinização de águas, tratamento de resíduos, tratamento de águas presentes no solo, etc.). Finalmente, em termos industriais, os nanomateriais ajudam no fabrico de materiais para construção, proteção contra a radiação solar, produtos militares e biochips.

A nanotecnologia torna-se logo uma das áreas mais investigadas atualmente, permitindo com que hajam consequentemente progressos em diversas outras áreas; no entanto, juntamente a possíveis vantagens existem também riscos, o que dever obrigar-nos a aplicar a nanotecnologia conscientemente.

Por: Marta Lopes (Tesoureira do Núcleo de Nanotecnologia e Estudante de Biomateriais e Nanomedicina na Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade NOVA de Lisboa)


Obra por Rembrandt “Parable of the Laborers in the Vineyard