O futuro sera comandado pela nanotecnologia?

O que é a nanotecnologia?
A nanotecnologia está associada a diversas áreas (como a medicina, eletrônica, ciência da computação, física, química, biologia e engenharia dos materiais) de pesquisa e produção na escala nano (escala atômica). O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e novos materiais a partir dos átomos.
É uma área promissora, mas que dá apenas seus primeiros passos, mostrando, contudo, resultados surpreendentes (na produção de semicondutores, Nanocompósitos, Biomateriais, Chips, entre outros). Criada no Japão, a nanotecnologia busca inovar invenções, aprimorando-as e proporcionando uma melhor vida ao homem.
O objetivo principal não é chegar em um controle preciso e individual dos átomos.
a nanotecnologia desenvolveu-se graças aos contributos de várias áreas de investigação. Existem atualmente 3 abordagens distintas à nanotecnologia: uma abordagem de cima para baixo que consiste na construção de dispositivos por desgaste de materiais macroscópicos; a construção de dispositivos que se formam espontaneamente a partir de componentes moleculares; a de materiais átomo a átomo.

A primeira abordagem é a abordagem utilizada em microelectrônica para produzir chips de computadores e mais recentemente para produzir testes clínicos em miniatura.
A segunda abordagem recorre às técnicas tradicionais de química e das ciências dos materiais.
A terceira abordagem é aquela que levará mais tempo a produzir resultados significativos porque requer um controle fino da matéria só possíveis com o aperfeiçoamento da tecnologia.
[editar] Utilizações mais radicais
Outras utilizações mais radicais da nanotecnologia, seria a sua utilização nas ciências computacionais, como por exemplo na nanofotonica, em que nanocristais seriam criados de modo a permitir uma capacidade de busca na ordem dos milhares ou dezenas de milhares de bits.

[editar] Montador Molecular ou Nanomontador
Um montador molecular ou nanomontador (nanoassem) é uma máquina nanotecnológica de tamanho bastante reduzido capaz de organizar átomos e moléculas de acordo com instruções dadas. Para fazer esta tarefa é necessário energia, suprimento de matéria-prima (building blocks) bem como a programação a ser executada pelo montador.

Um montador molecular pode atuar de forma isolada ou em conjunto com vários outros montadores moleculares. Podendo, neste caso, ser capaz de construir objetos macroscópicos. Para isto é necessário um sistema de comunicação entre os montadores bem como um sistema de organização que permitam que eles trabalhem em conjunto.

Existe a possibilidade de se construir um montador universal. Este teria a capacidade de construir qualquer objeto possível, incluindo um outro montador. Assim este poderia se replicar de forma semelhante aos seres vivos. Uma vez construído o primeiro montador ele poderia se reproduzir várias vezes até o número necessário para executar uma determinada tarefa como, por exemplo, a construção de várias toneladas de um nanomaterial. Esta capacidade de reprodução é uma das grandes vantagens de um montador molecular e também é um dos seus grandes riscos. Um montador poderia se reproduzir descontroladamente e ameaçar vidas humanas de forma semelhante a epidemias. Um risco poderia ser a colonização de toda a terra por montadores moleculares, extinguindo toda a vida na terra. Só restariam os próprios montadores em uma massa (provavelmente) cinza chamada de "greygoo". Drexler argumenta que este cenário é bastante difícil uma vez nenhum ser vivo conhecido consegue se reproduzir alem do limite imposto pela quantidade de energia e matéria-prima disponíveis. Apesar disto, especialistas advertem que é necessário tomar precauções pois os riscos para a saúde humana não são conhecidos.

A construção de um montador molecular ainda está longe de ocorrer. Vários problemas persistem como a dificuldade de trabalhar com átomos individuais necessários para a construção do montador. Além disto é difícil modelar o comportamento de objetos complexos em escala nanométrica que obedecem as leis quânticas.

Possíveis problemas
Um dos possíveis problemas é a nanopoluição que é gerada por nanomateriais ou durante a confecção destes. Este tipo de poluição, formada por nanopartículas que podem ser muito perigosas uma vez que flutuem facilmente pelo ar viajando por grandes distâncias. Devido ao seu pequeno tamanho, os nanopoluentes podem entrar nas células de seres humanos, animais e plantas. Como a maioria destes nanopoluentes não existe na natureza, as células provavelmente não terão os meios apropriados de lidar com eles, causando danos ainda não conhecidos. Estes nanopoluentes poderiam se acumular na cadeia alimentar como os metais pesados e o DDT.
Produtos e serviços que já estariam no mercado
Um levantamento sumário nas publicações que circulam sobre nanotecnologia aponta para os seguintes produtos e serviços que já estariam no mercado:

Tecidos resistentes a manchas e que não amassam;
Raquetes e bolas de tênis;
Capeamento de vidros e aplicações antierosão a metais;
Filtros de proteção solar;
Material para proteção (“screening”) contra raios ultravioleta;
Tratamento tópico de herpes e fungos;
Nano-cola, capaz de unir qualquer material a um outro;
Pó antibactéria;
Diversas aplicações na medicina como cateteres, válvulas cardíacas, marca-passo, implantes ortopédicos;
Produtos para limpar materiais tóxicos;
Produtos cosméticos;
Sistemas de filtração do ar e da água.
Microprocessadores e equipamentos eletrônicos em geral;
Polimento de faces e superfícies com nanotecnologia sem micro-riscos.

Produtos em desenvolvimento
As aplicações mais simples da nanotectologia talvez sejam as mais promissoras. A criação do material mais escuro do mundo, que absorve mais de 99,9% de toda a luz que recebe[1] pode permitir um novo patamar no aproveitamento da radiação solar para geração de energia elétrica. Outra área de desenvolvimento promissor da nanotecnologia é a geração de eletricidade em termopar (Efeito Seebeck) semicondutor.
Semicondutores não são indicados para um termopar de energia elétrica através do calor na escala macroscópica. Sabe-se, contudo, que junções semicondutoras podem gerar energia elétrica através da luz recebida em células fotovoltaicas e nesse sentido estuda-se converter calor diretamente em energia elétrica com semicondutores na escala da nanotecnologia. Na mesma linha estuda-se refrigerar um ambiente através de termopares da nanotecnologia em efeito análogo (Efeito Peltier)


O Mundo da nanotecnologia.


"Os princípios da física, pelo que eu posso perceber, não falam contra a possibilidade de manipular as coisas átomo por átomo. Não seria uma violação da lei ; é algo que, teóricamente, pode ser feito mas que, na prática, nunca foi levado a cabo porque somos grandes de mais" - Richard Feynman.

O que é a nanotecnologia? Por qué é precisso um uso responsável?

A nanotecnologia é a capacidade potencial de criar coisas a partir do mais pequeno, usando as técnicas e ferramentas que estam a ser 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.

Aquando Eric Drexler (direita) 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 ".

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:

A quem pertencerá a tecnologia?
Estará altamente restringida, ou amplamente disponível?
Cómo afectará ao fosso entre ricos e pobres?
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.