A ORIGEM DA NANOTECNOLOGIA E SUAS VÁRIAS APLICAÇÕES.

A nanotecnologia é uma área de desenvolvimento muito ampla e interdisciplinar, uma vez que baseia- se nos mais diversificados tipos de materiais (metais, cerâmicos, polímeros, semicondutores, compósitos e biomateriais) e sua descoberta tem sido importante para o avanço tecnológico.

A nanotecnologia e a nanociência tiveram origem em meados do século XX.  Dentre os diversos cientistas e estudiosos ligados à nanotecnologia podem ser citados o físico norte americano Richard Feynman, ganhador do prêmio Nobel de física, que na década de 50 anunciava a importância do manuseio dos materiais em nível atômico. O termo “nanotecnologia” foi usado somente em 1974 pelo pesquisador Taniguchi, onde diz que a nanotecnologia consiste principalmente no processo de separação, consolidação e deformação de materiais átomo por átomo ou molécula por molécula.

 

A nanotecnologia está relacionada com os “designs”, as caracterizações, as produções e aplicações de estruturas, dispositivos e sistemas que controlam formas e tamanhos na escala nanométrica. Já nanociência é voltada para o estudo dos fenômenos e da manipulação de materiais em escala atômica, molecular e macromolecular, onde as propriedades diferem significativamente daquelas em uma escala maior. A nanotecnologia é realmente uma ciência multidisciplinar com potenciais de aplicações em quase todos os ramos da ciência e das tecnologias atuais (BECHTOLD, 2011, P.31).

Podemos considerar nanomateriais os que são constituídos por partículas ou aglomerados delas com distribuição de tamanho que apresente uma fração considerável de partículas com uma ou mais dimensões no intervalo entre 1 nanometro (1nm= 1 bilionésimo de metro) e 100 nm. (SCHULZ, 2013, P.54)

As propriedades dos materiais em escala nanométrica, possuem uma dependência com o tamanho das partículas, onde todas as propriedades (óticas, elétricas, magnéticas, de transporte, catalíticas entre outras), manifestam-se a partir de um determinado tamanho crítico.

Para um mesmo material, comumente o tamanho crítico é diferente para cada uma das suas propriedades (por exemplo, o tamanho crítico para propriedades óticas de um determinado nanomaterial pode ser 20nm, enquanto que para as propriedades magnéticas pode ser 80nm). Para uma mesma propriedade, o tamanho crítico é diferente para diferentes materiais. Além disso, quando abaixo do tamanho crítico, as propriedades do material dependem também da forma das partículas, ou seja, nanopartículas esféricas com diâmetro de 5nm têm propriedades diferentes daquelas encontradas para o mesmo material, mas na forma de bastão com 5nm de comprimento. (BECHTOLD, 2011, P.36).

Dentre vários nanomateriais existentes podemos citar os nanomaterias a base de carbono que recentemente emergiram como o candidato mais atraente para produção de materiais fotoluminescentes por não conter componentes tais como metais pesados ou pontos quânticos semicondutores. Estes nanomateriais a base de carbono tal como, óxido de grafeno, fulerenos, nanotubos de carbono, e nanopartículas de carbono são amplamente utilizados em dispositivos biomédicos, tal como um sensor óptico, o diagnóstico médico. No entanto, as principais preocupações para os nanomateriais à base de carbono são a solubilidade limitada de água, fotodegradação rápida, e baixas eficiências de fotoluminescência para aplicações biológicas. (PARK, 2014, P.3365)

Enfim, os estudos envolvendo a nanotecnologia vem aumentando a cada dia e pesquisadores e cientistas estão voltados as descobrir novas formas de produzir e aplicar estes nanomateriais.

 

Referências

BECHTOLD, M. Síntese e caracterização de nanopartículas de prata e aplicação como agente biocida em tinta poliuretânica hidrossolúvel. 2011. 116f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2011.

SCHULZ, P.A. Nanomateriais e a interface entre nanotecnologia e ambiente. Visa em debate, São Paulo, p. 53-58, nov. 2013.

Park, S.Y, Lee, H.U, Park, E.S, Lee, S.C, Lee, J.W, Jeong, S.W, et al. Photoluminescent Green Carbon Nanodots from Food-Waste- Derived Sources: Large-Scale Synthesis, Properties, and Biomedical Applications. Applied Materials & Interfaces. 2014; 6: 3365-3370.

 

IMAGEM 1: Disponível em: <http://nanotecnol.blogspot.com.br/> Acesso em 18/09/2015

IMAGEM 2: Disponível em: <http://www.tecsaugem.com.br/nanotecnologia.php> Acesso em 18/09/2015

IMAGEM 3: Disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?pid=S0100 40422013001000009&script=sci_arttext> Acesso em 18/09/2015

 

Autor: Carlos Martins Viana

Assessor de conteúdo: Carlos Martins Viana