Jornada nas Estrelas -
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Post: A Nanotecnologia, se mostra como uma ciência que transformará radicalmente nossos conceitos e máquinas no futuro, aliada a fisica quântica e as diversas áreas da robótica, será a alavanca que moverá os principais pedestais dos dogmatismos cientificos neste século!
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nanotecnologia é a capacidade potencial de criar coisas a partir do mais pequeno, usando as técnicas e ferramentas que estejam a serem desenvolvidas nos dias de hoje para colocar cada átomo e cada molécula no lugar desejado. Se conseguirmos este sistema de engenheria molecular, o resultado será uma nova revolução industrial. Além disso, teria também importantes consequências económicas, sociais, ambientais e militares.É a capacidade de criar objetos de qualidade superior aos existentes hoje, a partir da organização dos átomos da forma desejada. Durante uma palestra para a Sociedade Americana de Física em 1959, o físico americano Richard Feynman (1918-1988) apresentou seu projeto para uma nova pesquisa. O estudo era baseado na possibilidade de poder organizar os átomos da maneira que desejarmos. Porém essa idéia era muito avançada para época. Após trinta anos, a idéia de Feynman toma forma na ciência do muito pequeno, a nanotecnologia, denominada dessa forma porque seus objetos de estudo costumam ser medidos em nanômetros.
Um nanômetro (nm) equivale a um bilionésimo de metro.
A pergunta de Richard Feynman foi: O que aconteceria se pudéssemos mover os átomos? Obteve uma resposta que foi dada pelos cientistas que os manipulam hoje. Segundo os cientistas, através de uma provável manipulação da movimentação do átomo, seria possível construir supercomputadores que caibam no bolso, colocar microssondas para fazer testes sangüíneos dentro do corpo humano, etc. Tudo isso gira em torno de previsões e suposições, as quais poderão torna-se realidade em aproximadamente uma década.
A nanotecnologia hoje engloba muitas áreas de pesquisa, dos diversos setores da indústria e das áreas estratégicas. O desenvolvimento da nanotecnologia é de extrema importância para o Brasil como para Portugal, levando em consideração que tanto a indústria brasileira como a portuguesa terão de competir internacionalmente com novos produtos, para que suas economias se recuperem e retomem o crescimento econômico. Essa competição se tornará bem sucedida a partir do surgimento de produtos e processos inovadores, que se comparem ou, até mesmo, superem os melhores produtos oferecidos pela indústria internacional.
Um dos grandes problemas que poderá ser gerado pela nanotecnologia é a nanopoluição, gerada por nanomateriais ou durante a confecção desses. Esse tipo de poluição, composta por nanopartículas, pode ser mais perigosa do que a poluição existente no planeta, uma vez que pode flutuar facilmente pelo ar viajando por grandes distâncias. Pelo fato dos nanopoluentes não existirem na natureza, provavelmente as células não terão as armas necessárias para lidar com eles, provocando danos ainda não conhecidos.
Aquando Eric Drexler popularizou a palavra "nanotecnologia", nos anos 80, referia-se à construção de máquinas à escala molecular, de apenas uns nanómetros de tamanho: motores, braços de robô, inclusive computadores inteiros, muito mais pequenos do que uma célula. Drexler passou os seguintes dez anos a descrever e analisar esses incríveis aparelhos e a dar resposta às acusações de ficção científica. No entanto, a tecnologia convencional estáva a desenvolver a capacidade de criar estructuras simples à escala reduzida. Conforme a nanotecnología se converteu num conceito aceite, o significado da palavra mudou para abranger os tipos mais simples de tecnologia à escala nanométrica. A Iniciativa Nacional de Nanotecnologia dos Estados Unidos foi criada para financiar esse tipo de nanotecnologia: a sua definição inclui qualquer elemento inferior a 100 nanómetros com propriedades novas.
Fála-se com frequência da nanotecnologia como uma "tecnologia de objectivos gerais". Isso deve-se ao facto de que na súa fase madura terá um impacto significativo na maioria de industrias e áreas da sociedade. Melhorará os sistemas de contrucção e possibilitará a fabricação de productos mais duráveis, limpos, seguros e inteligentes, tanto para a casa, como para as comunicações, os transportes, a agricultura e a industria em geral.
Imagine-se dispositivos médicos com capacidade para circular na corrente sanguínea e detectar e reparar células cancerígenas antes de que se estendam.
Imagine-se o que seria "encolher" todo o conteúdo da Biblioteca Nacional num dispositivo do tamanho de um cubo de açúcar. Ou então desenvolver materiais dez vezes mais resistentes que o aço e com apenas uma fracção do peso. - U.S. National Science Foundation
Tal como já aconteceu com a electricidade ou os computadores, a nanotecnologia melhorará em grande medida quase todas as facetas da vida diária. Como tecnologia de objetivos gerais, porém, teria um uso duplo, ou seja, teria múltiplas aplicações comerciais e também militares : seria possível produzir, por exemplo, armas e aparelhos de vigilância muito mais potentes . A nanotecnologia representa, portanto, incríveis vantagens para a humanidade mas também graves riscos.
A base da nanotecnologia é o facto de que não só oferece produtos aperfeiçoados como também uma ampla variedade de melhores meios de produção. Um computador pode fazer cópias de ficheiros de dados; basicamente tantas cópias como quisermos a um custo muito reduzido ou mesmo inexistente. Pode ser apenas uma questão de tempo até que a fabricação de produtos se torne tão barata como a cópia de ficheiros. Aquí reside a verdadeira importância da nanotecnologia, por isso é vista às vezes como " a próxima revolução industrial ".
No minha opinião, a revolução nanotecnológica tem o potencial de mudar América numa escala igual, senão maior, do que a revolução informática. - U.S. Senator Ron Wyden (D-Ore.)
Seria possível condensar o poder da nanotecnologia num aparelho, na aparência simples, chamado nanofábrica, cheio de minúsculos processadores químicos, computadores e robôs e que poderia ir colocado no seu computador pessoal. Os produtos seriam fabricados directamente a partir dos projectos e, portanto, tratar-se-ia de um processo rápido, limpo e barato.
A nanotecnologia não só permitiria a fabricação de produtos de alta qualidade a um custo muito reduzido como também a criação de novas nanofábricas com o mesmo custo e velocidade. É mesmo por essa capacidade única de auto-reprodução (para além da biologia, evidentemente) pelo que a nanotecnologia se denomina " tecnologia exponencial ". Refere-se a um sistema de fabricação que, por sua vez, seria capaz de produzir mais sistemas de fabricação-fábricas que produzem outras fábricas- de maneira rápida, barata e limpa. Os meios de produção poder-se-iam reproduzir exponencialmente. Portanto, em apenas umas semanas, poderiamos passar de um reduzido número de nanofábricas para vários bilhões. Constitui, então, um tipo de tecnologia revolucionário, transformador, potente mas também com muitos riscos - ou vantagens - potenciais.
Quanto tempo demorará a ser uma realidade? Os analistas mais prudentes falam num período de 20 ou 30 anos a partir de agora, ou ainda mais tarde. No entanto, o CRN receia que possa acontecer muito antes, provávelmente durante a próxima década. Isto é devido ao rápido avanço das novas tecnologias como, por ejemplo, no campo da óptica, nanolitografía, mecânoquímica e criação de protótipos em 3D . Caso chegar tão rápido, talvez não estejamos prontos e poderia ter graves consequências.
Julgamos que não é cedo demais para começar a colocar uma série de questões e abordar os seguintes temas:
o
A quem pertencerá a tecnologia?
o
Estará altamente restringida, ou amplamente disponível?
o
Cómo afectará ao fosso entre ricos e pobres?
o
Cómo poderão ser controladas as armas perigosas e prevenir corridas armamentistas?
Muitas destas questões já foram colocadas há mais de uma década e ainda não receberam resposta. Caso não abordarmos essas questões de maneira deliberada, as respostas chegarão sozinhas e podem apanhar-nos de surpresa; e a surpresa provávelmente não seja agradável.
É difícil antecipar com certeza quanto tempo tardará esta tecnologia em madurar, em parte porque poderia acontecer que já estejam a ser desenvolvidos dende há anos programas industriais ou militares clandestinos sem o nosso conhecimento (especialmente em países que não têm sociedades abertas).
Não podemos garantir que a nanotecnologia não será desenvolvida plenamente nos próximos dez anos ou inclusive cinco anos. Embora poderia levar mais tempo, a prudência -e possívelmente a nossa sobrêvivencia - exige que pensemos no cenário mais antecipado e que, portanto, nos preparemos já.
Henry Ford
No início do séculon 20, Henry Ford construiu uma montadora de carros em uma área de 800 hectares à beira do rio Rouge, em Michigan. Construída para produzir automóveis em massa com mais eficiência, a fábrica em Rouge abrigava os equipamentos para criar cada fase de um carro, o que inclui um alto-forno, uma siderúrgica e uma fábrica de vidro. Mais de 144 km de trilhos e correias transportadoras mantinham em funcionamento a linha de montagem da Ford. O modelo Rouge era aclamado como o método de produção mais eficaz em uma época em que o maior significava o melhor.
O porte da montadora de Ford vai parecer estranho aos que nasceram e cresceram no século 21. Nos próximos 50 anos, as máquinas ficarão cada vez menores, tão pequenas que milhares dessas máquinas minúsculas caberiam no ponto final desta frase. Dentro de algumas décadas, usaremos essas nanomáquinas para produzir bens de consumo em escala molecular, unindo um átomo ou uma molécula de cada vez para fabricar bolas de beisebol, telefones e carros. Esse é o objetivo da nanotecnologia. Assim como a televisão, o avião e os computadores revolucionaram o mundo no século passado, os cientistas dizem que a nanotecnologia terá um efeito ainda mais profundo sobre o próximo século.
A nanotecnologia é um termo abrangente que engloba muitas áreas de pesquisa que tratam de objetos mensurados em nanômetros. Um nanômetro (nm) é um bilionésimo de metro, ou um milionésimo de milímetro. Neste artigo, você saberá como as nanomáquinas fabricarão produtos e que impacto a nanotecnologia terá sobre diversos setores nas próximas décadas
Construir com átomos
Os átomos compõem toda a matéria do universo. Você e tudo que o cerca é feito de átomos. A natureza desenvolveu com perfeição a fabricação da matéria com moléculas. Por exemplo, nossos corpos são formados de um modo específico a partir de milhões de células vivas. As células são as nanomáquinas da natureza. O homem ainda tem muito a aprender sobre a idéia de materiais de construção em escala pequena. Os bens de consumo que compramos são feitos amontoando-se pilhas de átomos de modo maciço e impreciso. Imagine se pudéssemos manipular cada átomo de um objeto. Essa é a idéia fundamental da nanotecnologia, e muitos cientistas acreditam que estamos apenas a algumas décadas de concretizá-la.
- Nanoequipamentos de no máximo 1 nm de largura poderiam ser usados para construir um compilador de matéria, que receberia matéria-prima para organizar os átomos e construir uma estrutura em macro-escala. A nanotecnologia é uma ciência híbrida que mistura a engenharia e a química. Átomos e moléculas se unem porque têm formas complementares que se encaixam, ou cargas que se atraem. Assim como acontece com os imãs, um átomo com carga positiva se une a outro com carga negativa. Quando as nanomáquinas reúnem milhões desses átomos, um determinado produto começa a tomar forma. A meta da nanotecnologia é manipular átomos individualmente e colocá-los em um padrão para produzir uma estrutura desejada. Há três etapas para se conseguir bens produzidos pela nanotecnologia:
• os cientistas serão capazes de manipular átomos individuais. Isso significa que eles terão que desenvolver uma técnica para captar átomos individuais e movê-los para posições desejadas. Em 1990,
pesquisadores da IBM mostraram que é possível manipular átomos individuais. Eles posicionaram 35 átomos de xenônio na superfície de um cristal de níquel, usando um instrumento de microscopia de força atômica. Esses átomos posicionados formaram as letras "IBM", como você pode ver nesta página;
• a etapa seguinte será desenvolver máquinas nanoscópicas chamadas montadoras, que podem ser programadas para manipular átomos e moléculas à vontade. Levaria milhares de anos para uma única montadora produzir qualquer tipo de material com um átomo de cada vez. Seriam necessários trilhões de montadoras para criar produtos em um período de tempo viável;
• para criar montadoras suficientes para produzir bens de consumo, algumas nanomáquinas, chamadas duplicadores, serão programadas para construir mais montadoras.
Trilhões de montadoras e duplicadores preencherão uma área menor do que 1 mm3
, e tudo isso ainda será pequeno demais para ser visto a olho nu. Montadoras e duplicadores trabalharão juntos como mãos para construir produtos automaticamente e, por fim, substituir toda a mão-de-obra convencional. Isso reduzirá drasticamente os custos de produção, tornando assim os bens de consumo mais baratos, mais resistentes e mais abundantes.
Uma nova Revolução Industrial
Em janeiro de 2000, o presidente dos EUA, Bill Clinton, solicitou um aumento de US$ 454 milhões no investimento do governo em pesquisa e desenvolvimento de nanotecnologia, que englobava uma importante iniciativa denominada National Nanotechnology Initiative (NNI) - site em inglês. No ano 2000, essa iniciativa quase dobrou o orçamento dos Estados Unidos para investimento em nanotecnologia, elevando o total investido a 994 milhões para o orçamento nacional em 2001. Em uma declaração por escrito, autoridades da Casa Branca disseram que "a nanotecnologia é a nova fronteira e seu impacto potencial é poderoso".
Cerca de 70% dos novos recursos para a nanotecnolgia irão para as pesquisas universitárias, que ajudarão a atender a demanda de trabalhadores em ciência em nano-escala e aptidões em engenharia. Além disso, a iniciativa patrocinará projetos de diversos órgãos governamentais, entre os quais a Fundação Nacional de Ciência, o Departamento de Defesa, o Departamento de Energia, o Instituto Nacional de Saúde, a NASA e o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia. Grande parte das pesquisas levará mais de 20 anos para ficar completa, mas o processo poderá desencadear uma nova revolução industrial. É provável que a nanotecnologia mude a maneira como quase tudo é projetado e fabricado, inclusive remédios, computadores e carros. A nanotecnologia acontecerá dentro de cinco a 15 anos, e não veremos mudanças drásticas imediatas em nosso mundo. Porém, analisemos os efeitos potenciais da nanotecnologia:
• os primeiros produtos feitos com nanomáquinas terão estruturas mais fortes. Por fim, seremos capazes de duplicar qualquer coisa, até mesmo diamantes, água e alimentos. A fome poderia ser erradicada por máquinas que fabricam alimentos;
• na computação, a capacidade de reduzir o tamanho de transistores em microprocessadores de silício logo atingirá seu limite. A nanotecnologia será necessária para criar uma nova geração de componentes de computadores. Computadores moleculares contêm dispositivos de armazenamento capazes de guardar trilhões de bytes de informações em uma estrutura tão pequena quanto se queira;
• é provável que a nanotecnologia cause maior impacto sobre o setor médico. Pacientes vão consumir fluidos contendo nano-robôs programados para atacar e reconstruir a estrutura molecular de células cancerígenas e vírus para torná-los inócuos. Especula-se até mesmo que os nano-robôs retardarão ou reverterão o processo de envelhecimento, e a expectativa de vida aumentará significativamente. Além disso, os nano-robôs poderão ser programados para desempenhar cirurgias delicadas - esses nanocirurgiões poderiam trabalhar com uma exatidão milhares de vezes maior do que o bisturi mais afiado. Ao trabalhar em uma escala tão pequena, um nano-robô pode operar sem deixar as cicatrizes resultantes da cirurgia convencional. Além disso, os nano-robôs poderão alterar a aparência física do indivíduo. Eles poderão ser programados para realizar cirurgia estética, reorganizando os átomos para mudar as orelhas, o nariz, a cor dos olhos ou qualquer outra característica física que se deseja alterar;
• a nanotecnologia tem o potencial de causar um efeito positivo sobre o ambiente. Por exemplo, nano-robôs transportados pelo ar poderiam ser programados para reconstruir a camada de ozônio que está cada vez mais fina. A remoção dos poluentes de fontes de água seria automática e a limpeza dos derramamentos de óleo, instantânea. A fabricação de materiais usando-se o método ascendente de nanotecnologia também gera menos poluição do que os processos convencionais de fabricação. Nossa dependência de recursos não renováveis seria menor com a nanotecnologia. Muitos recursos poderão ser produzidos por nanomáquinas. O corte de árvores, a mineração de carvão ou a exploração de petróleo talvez não sejam mais necessários. Muitos recursos poderão simplesmente ser construídos por nanomáquinas.
As promessas da nanotecnologia parecem inacreditáveis, mas os pesquisadores dizem que realizaremos essas conquistas no decorrer do próximo século. E se a nanotecnologia for, de fato, concretizada, ela poderá ser a maior conquista científica da raça humana. Contudo, ela mudará completamente cada aspecto de nosso modo de vida.
A Arte de montar Matéria átomo pór átomo
As palavras soavam como que saídas da boca de um visionário: "Náo tenho receio de considerar como questáo final se, por fim no futuro distante, nos pudermos arranjar os átomos da maneira que quisermos (...). O que aconteceria se pudéssemos arranjar os átomos, um por um, do jeito que quiséssemos?" Na época em que o físico americano e aprendiz de profeta Richard Feynman (1918-1988) devaneou diante de uma platéia incrédula, o mundo náo era lugar para pequenas idéias. Em dezembro de 1959, quando Feynman proferiu as visionárias palavras na palestra "Há muito lugar no fundo" para seus colegas da Sociedade Americana de Física, os computadores ainda eram geringonças que ocupavam metade das salas em que eram colocados. Feynman falava em mexer átomos num tempo em que ninguém sequer tinha visto um deles. Trinta anos depois, o sonho do físico ganhou forma na ciéncia do muito pequeno, a nanotecnologia, assim chamada porque seus objetos de estudo costumam ser medidos em nanômetros - 1 milháo de vezes menor que 1 milímetro.
O que aconteceria se pudéssemos mover átomos?, perguntava Feynman. Respondem os cientistas que os manipulam hoje: podem-se construir supercomputadores que caibam no bolso, gravar bibliotecas inteiras em superficies de centímetros quadrados, colocar microssondas para fazer testes sanguíneos dentro do corpo humano. Tudo isso ainda é suposiçáo, previsáo, talvez sonho. "A preocupaçáo fundamental náo é a aplicaçáo das descobertas na prática, mas a pesquisa pela pesquisa. Os resultados disso só se tomaráo visíveis dentro de uma década", O mundo futuro imaginado por Drexler, em que se construiráo aparelhos ou substáncias molécula por molécula, é ridicularizado por alguns de seus colegas cientistas da mesma forma que a maioria dos físicos presentes á palestra de Feynman acreditava que ele estava simplesmente brincando. Tentar prever o que é possível fazer ao nivel dos átomos é táo difícil quanto entender a natureza lá embaixo. A nanotecnologia só existe hoje como prática porque, há quase sessenta anos, os cientistas que estudavam a matéria derrubaram sólidos conceitos da Física clássica e criaram a Física quántica, em que as particulas como os fótons e os elétrons náo se comportam como no mundo de gente grande. O microscopio de varredura por efeito túnel (scanning tunnelling microscope, ou SIM), a ferramenta fundamental para a entrada no pequeno mundo, é filho afreto da Física quántica. Lá, ande os átomos se contam ás unidades, os elétrons sofrem de dupla personalidade comportam-se ao mesmo tempo como particulas e como ondas (mais ou menos como se fossem ao mesmo tempo balas de um revólver e onda do mar). Isso é inadmissível para a Física clássica, mas perfeitamente aceitável para a Física quântica, mesmo que náo se compreenda muito bem o porque.
A clássica imagem do átomo como um núcleo de prótons e néutrons, em torno do núcleo, os elétrons circulam em órbitas, também foi por água abaixo. O aspecto mais importante da Física quántica para os nanocientistas é a descoberta de que os elétrons ás vezes andam por onde náo.deveriam. Normalmente, os elétrons param de se mover quando náo tém energia para transpor uma barreira á sua frente. No reino da Física quántica, no entanto, há determinadas circunstancias em que os elétrons encontram uma barreira táo fina que há probabilidade de que eles simplesmente a ignorem e sigam em frente - é o chamado efeito túnel. Seria apenas mais uma descoberta teórica se, em 1981, uma equipe do laboratorio da IBM em Zurique, na Suíça, náo tivesse transformado essa maluquice do elétron num aparelho de enxergar átomos - ele mesmo, o microscopio de efeito túnel. O invento valeu a Gerd Binnig e Heinrich Rohrer o Prémio Nobel de Física, em 1986. Esse microscopio nada mais é do que uma minúscula ponta feita de material condutor que percorre - ou varre - toda a superficie da amostra a ser analisada. A ponta e o substrato ande se deposita a amostra ficam ligadas por um circuito. Aplica-se uma tensáo elétrica no circuito e abaixa-se a ponta do microscopio até quase encostar na amostra.
É um "quase" imperceptível ao olho humano, pois a distancia entre a ponta e a amostra chega a alguns nanómetros. Pois os elétrons, que só deveriam passar da amostra para a ponta se as duas estivessem encostadas, simplesmente pulam pelo ar mesmo - tunelam -, fechando o circuito entre a ponta e a amostra, e criando uma comente com uma voltagem infinitamente pequena, da ordem de al guns nanoampéres. É um grande salto para o elétron e um grande passo para a humanidade.
Com o microscopio de efeito túnel, passou-se a enxergar os átomos, antes jamais vistos, e, melhor ainda, conseguiu-se manipulá-los. certo que dizer "enxergar" átomos chega a ser uma licença poética, pois o que se vé é uma imagem simulada da variaçáo da corrente elétrica. O levantar e abaixar da ponta do microscopio é uma operaçáo que exige precisáo multo além do que qualquer máo humana ou mecánica possa alcançar. Esse trabalho é feito pelos cristais piezoelétricos, como o quartzo, que se expandem ou encolhem quando recebem tensáo elétrica (sim, mexem-se apenas alguns nanómetros). Há tres cristais: o do eixo z (que se move para cima e para baixo), o x (para a frepte e para trás) e o y (para a esquerda e para a direita). Quando a ponta do microscopio começa a varrer a amostra, movendo-se nos eixos x e y, o eixo z fica na mesma. Porém, quando a ponta encontra uma pequena montanha pela frente, ou seja, um átomo mais alto que os outros, a voltagem da corrente elétrica aumenta, pois a distancia em relaçáo á amostra diminuí. No modo de operaçáo mais comum, o de voltagem constante, o eixo z deve portanto receber um alteraçáo de tensáo, para que se contraía e suspenda a ponta do microscopio de modo a fazer a voltagem retornar ao valor prévio. A variaçáo da tensáo do cristal z resulta num gráfico, que é transformado em imagem - está pronta a fotografia dos átomos.
Obviamente, o microscopio de efeito túnel só funciona com amostras de materiais condutores ou semicondutores; do contrário, náo haveria passagem de corrente elétrica. Materiais isolantes, como vidro ou células vivas, seriam invisíveis ao SIM. Que o pequeno mundo náo se perca por isso - o mesmo Gerd Binnig deu um jeitinho e inventou uma ponta de microscopio capaz de enxergar qualquer coisa. Ele acoplou á ponta um pequeno fragmento de diamante, que contoma os átomos da amostra exercendo uma pressáo pequena o suficiente para náo destruí-la. É o microscópio de força atómica (AFM, em inglés). Conforme o fragmento de diamante se move quando encontra saliéncias, move-se também a ponta, criando-se entáo imagens como no SIM. Mais importante do que ver átomos é a possibilidade de mové-los, um a um. isso acontece quando se aplica uma tensáo,elétricamuito forte entre a ponta do microscópio e a amostra - um átomo salta e gruda na ponta. Se a polaridade da comente for invertida, o átomo volta para baixo com força, ficando encravado naquele ponto. Desde que o pesquisador americano Don g Eigler, do laboratório da IBM na Califómia, nos Estados Unidos, alinhou átomos de xenónio para escrever o logotipo da empresa sobre uma superficie de níquel, começou urna verdadeira corrida entre os cientistas para conseguir o melhor dominio da técnica de arrancar átomos de um ponto e colocá-los em outro. O homem enfim toca o coragáo da matéria e, átomo por átomo, pode chegar a construir moléculas sob medida. Dar o sonho de montar um minúsculo supercomputador - enquanto nos chips dos computadores atuais a linguagem binária do sim/náo é feita com a passagem ou náo de bilhóes de elétrons da comente elétrica, a manipulagáo atómica poderla levar á montagem de um interruptor que fosse uma única molécula. Em laboratorio, pelo menos, já se demonstrou que isso funciona, quando se verificou que a mudanga de posiçáo de um átomo de xenónio, ora sobre uma superfície de níquel, ora grudado na ponta do microscopio, causava uma variaçáo na corrente elétrica que bem poderla servir como 0 e 1 do código binário. Claro que isso é inviável como tecnologia, já que uma das partes desse interruptor molecular é o próprio microscopio.
Na hora de arrnazenar inforrnaçóes, a nanotecnologia pode encolher a níveis absurdos o tamanho do suporte para gravá-las. John Mamin, também do laboratorio da IBM na Califórnia, desenhou um mapa com átomos de ouro para demonstrar o potencial de arrnazenagem de informagóes em pouco espaço. Da mesma maneira que a superficie plana altemada com buracos num compact disc formam a linguagem binária, um simples átomo e sua auséncia construiriam a mesma linguagem numa nanoamostra. A técnica de Mamin poderla armazenar a obra completa do dramaturgo inglés William Shakespeare numa superficie menor do que 0,2 milímetros. É uma densidade de informagáo l0 000vezes maior do que o melhor disquete de computador existente. Eric Drexler pensa longe quando visualiza aonde tudo isso pode levar: "A curto prazo, acredito que a nanotecnologia será pioneira no lançamento de novos instrumentos científicos voltados para a mediçáo de escalas moleculares. Depois disso, provavelmente encontrará um campo de açáo fértil na computaçáo, primeiro na área da memoria, e em seguida nos próprios computadores. Haverá também aplicaçóes importantes nos produtos resultantes da manufaturaçáo molecular, na medicina, nos equipamentos para uso aéreo e espacial, em instrumentos de proteçáo do meio ambiente e inclusive no desenvolvimento de novos instrumentos para esse fim". Uma das idéias de Drexler neste campo é acriagáo de nanomáquinas, que seriam lançadas na estratosfera para capturar átomos de cloro e resguardar a camada de ozónio do planeta.
Embora ainda náo táo pequenos, já existem micromotores e microssondas fabricados com a mesma técnica dos chips de silicio dos computadores. Sobre finas camadas de materiais semicondutores, como arsenieto de gálio, grava-se o padráo desejado para aquela camada e corroem-se as partes restantes, que depois podem ser preenchidas com outras substáncias. Na Universidade de Michigan, construiu-se urna microssonda de apenas 4,7 milímetros de comprimento, que permite estudar com detalhes tanto o cérebro humano como os circuitos neuronais, que imitam o funcionamento do cerebro. Micromotores de diámetro menor que um fio de cabelo estáo saindo do laboratorio prontos para fazer rodar as futuras microengenhocas ou, enquanto estas náo chegam, movimentar as par tes ultra-sensiveis de equipamentos atuais, como a cabeça de leitura de discos magnéticos nos computadores. .
Domínios de aplicação correntes
A nanotecnologia já tem impacto em produtos muito diversos, nomeadamente nos novos alimentos, aparelhos médicos, revestimentos químicos, kits de testes sanitários pessoais, sensores para sistemas de segurança, unidades de depuração da água para naves espaciais habitadas, monitores para jogos de computadores portáteis e ecrãs de cinema de alta resolução.
Apoiar a sociedade da informação
O mercado mundial da nanoelectrónica vale centenas de milhões de euros e esta indústria é a força condutora subjacente ao desenvolvimento actual da nanotecnologia. A nanoelectrónica criará computadores e transístores muito mais potentes para utilização em telefones, carros, aparelhos domésticos e numa infinidade de outras aplicações de consumo e industriais presentemente controladas por microprocessadores.
Nanoelectrónica - Computação com uma molécula - Os futuros mecanismos de tratamento da informação podem eventualmente necessitar de uma mudança de paradigma no modo de calcular. Sob o lema "como utilizar as propriedades intrínsecas das moléculas para efectuar cálculos", contrariando assim o pensamento actual "como imitar transístores com moléculas", o projecto BUN está a sintetizar e estudar moléculas de concepção a utilizar como dispositivos monomoleculares futuros.
Melhorar a saúde humana
Estas combinações fornecerão biossensores, biomateriais e novas gerações de biopastilhas electrónicas para o tratamento de casos de ameaça à vida, incluindo o cancro e doenças do coração. Estes aparelhos de bioengenharia, sob a forma de implantes corporais, fornecerão fármacos inteligentes ou produzirão novas células para reparar tecidos danificados.
Aprender com a natureza
O fabrico de dispositivos nanoelectrónicos para pastilhas informáticas tem de ser fiável e rentável. O projecto BIOAND fornecerá um melhor conhecimento da tecnologia envolvida e desenvolverá as ferramentas necessárias para fazer componentes electrónicos moleculares por auto-montagem. Trata-se de um conceito frequentemente utilizado na natureza, mas muito raramente empregue em procedimentos de engenharia.
Desenvolver materiais inteligentes
O fabrico de nanoestruturas produzirá novas e melhoradas propriedades para aplicação em painéis solares, revestimentos anticorrosão, ferramentas de corte mais sólidas e mais duras, purificadores de ar fotocatalítcos, aparelhos médicos mais duradoiros, catalisadores químicos e para a indústria dos transportes. Além disso, haverá novos materiais para aplicações e produtos ópticos, electrónicos e de armazenamento de energia.
Fonte:
http://ciencia.hsw.uol.com.br/nanotecnologia2.htm
http://www.brasilescola.com/informatica/nanotecnologia.htm
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