O que é a nanotecnologia?

Em 1946 era lançado o primeiro computador digital, o ENIAC (Electrical Numerical Integrator and Calculator). Pesando 30 toneladas e ocupando uma área de 270 metros quadrados, seu funcionamento era semelhante a uma calculadora simples de hoje.  Com o passar do tempo, o tamanho deste tipo de máquina foi diminuindo e suas funcionalidades aumentando, ufa. Mas, o que o primeiro PC tem a ver com a nanotecnologia? Simples, é graças as pesquisas e desenvolvimento desta ciência que é possível ter equipamentos cada vez menores e com maior poder computacional.

Primeiro computador digital media uma área de 270 metros quadrados

A evolução dos computadores não se deu apenas devido a nanotecnologia, mas ela ajudou e muito a chegarmos aos equipamentos que nos acompanham em nosso dia a dia, com aparelhos mais rápidos, baratos e  potentes.  Um exemplo disso é que em 2001, um ano após a nanotecnologia começar a ser desenvolvida e testada em laboratórios, o computador mais poderoso para uso em escritório era o Compaq Presario 8000z, que tinha um processador de 1,53 GHz, disco rígido de 80GB (que pesava um número superior a vários HDs de 1TB atuais) e possuía 128 MD de memória RAM. Os smartphones de hoje têm, de longe, maior capacidade de processamento que o computador top de linha da época. Por exemplo, o LG G5, top de linha da LG, possui 4GB de memória RAM (lembrando que um GB equivale a 1000 MB).

Já um notebook na época, considerado o melhor disponível, tinha no Processador Pentium III, que rodava com 1,13 GHz, 256 MB de memória RAM e 30 GB de armazenamento interno. Apesar de portátil, pesava quase 3 quilos. Hoje temos equipamentos muito mais leves, finos, que contemplam mais funcionalidades, possuem uma memória maior e são superiores em relação a velocidade.

Uso da nanotecnologia permite que se tenha equipamentos menores e com maior poder computacional

A explicação de como a nanotecnologia consegue revolucionar a informática está no fato que os elementos de um chip molecular são 100 vezes menores do que os usados em chips de silício, que possuem em média 50 milhões de transitores. Um chip molecular (desenvolvido pela nanotecnologia) pode oferecer entre 1 bilhão e 1 milhão de transitores. Cada vez que os processadores evoluem é necessário usar um novo processo de produção com uma escala menor, para poder fabricar as partes internas dele (que atualmente já são fabricados em 45 nanômetros) e assim diminuir seu tamanho e o consumo de eletricidade.

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Como podemos perceber, a nanotecnologia já está presente em nosso cotidiano, em alguns equipamentos. E a tendência é que com a expansão deste tipo de tecnologia, ela faça parte de nossa rotina cada vez mais. Mas, se você ainda está se perguntando o que é a nanotecnologia e como ela funciona, confira esta explicação mais teórica.

Nanotecnologia é o estudo da matéria em uma escala atômica e molecular. Seu principal objetivo é criar novos materiais, novos produtos e processos a partir da capacidade de ver e manipular átomos e moléculas. Este tipo de tecnologia trabalha com objetos entre 1 e 100 nanômetros (em um metro há um bilhão de nanômetros). Seu uso permite que os cientistas desenvolvam materiais e componentes melhores, pois quando eles são trabalhados em escalas métricas não se comportam da mesma maneira que em nanoescala.

A nanotecnologia é o estudo da matéria em uma escala atômica e molecular

Gases, líquidos e sólidos trabalhados nesta escala podem se tornar mais fortes ou ganharem propriedades como condução de eletricidade e calor, ficar mais reativos, entre outros fenômenos. Porém uma das dificuldades de se lidar com esta ciência é que como ela é trabalhada em escalas minúsculas, apenas laboratórios e indústrias que tem equipamentos de alta precisão conseguem.

Áreas que utilizam a nanotecnologia

Além dos aparelhos eletrônicos, a nanotecnologia também já está presente em produtos como equipamentos médicos (cateteres, válvulas cardíacas, marca-passo, implantes ortopédicos), protetores solares, produtos para limpar materiais tóxicos, sistemas de filtração de ar, coberturas resistentes a arranhões e cosméticos. Outro exemplo de uso da nanotecnologia são as finas películas desenvolvidas para óculos, computadores, câmeras, janelas e outras superfícies. Graças a aplicação desta ciência, estes objetos ganham propriedades como impermeabilidade, antirreflexo, autolimpeza, resistência a raios ultravioletas, entre outras. Um exemplo são os displays de OLED, presentes em várias TVs e smartphones. Este tipo de tela oferece imagens com brilho maior e consumo reduzido de energia.  

Uso da nanotecnologia pode ser visto nos displays OLED, presente em diversas TVs e smartphones

As nanopartículas também já são usadas para catalisar reações químicas, reduzindo a quantidade de catalisadores usada para produzir as reações químicas necessárias na indústria. Como resultado, temos economia de dinheiro e a redução de poluentes jogados na atmosfera. Um exemplo de empresas que utilizam este tipo de tecnologia, são a indústria petrolífera (no refinamento do petróleo) e a automotiva (nos catalisadores automotivos).

Perigos da Nanotecnologia

Devido ao fato de muitos elementos se comportarem de forma diferente quando submetidos a nanoescala, cientistas temem que isso possa gerar catástrofes ambientais, biológicas e econômicas. Isto porque alguns elementos pouco reativos em escala normal podem se tornar extremamente perigosos em nanoescala.

O fato é que as substâncias se tornam mais reativas à medida que suas partículas ficam menores. Isso acontece porque a sua área de superfície é maior em relação ao seu volume, proporcionando uma área de contato maior em que pode haver reações químicas.

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Futuras contribuições da Nanotecnologia

Mesmo com os riscos, a nanotecnologia tem muito a contribuir e deve continuar entre nós, por muito tempo. Além dos fatores já citados, ela ainda poderá cooperar, por exemplo, no setor de construções. Com a nanoengenharia de aço, concreto, asfalto e outros materiais, poderemos ter soluções mais resistentes e duráveis em transporte e infraestrutura, reduzindo os custos dos governos em estradas.

Espera-se ainda que com o uso da nanotecnologia, seja possível otimizar os efeitos dos remédios levando-os diretamente para onde são necessários para dentro do corpo. Desta forma diminuíria-se a toxidade das drogas, os efeitos colaterais e as dosagens.