NANOTECNOLOGIA NA ENGENHARIA QUÍMICA

A nanotecnologia é o estudo e o controlada matéria em nanoescala (dimensões na ordem de 1 a 100 nanômetros), visando a concepção, construção e manipulação de sistemas. O seu estudo e aplicação é de abrangência de diversas áreas como medicina, eletrônica, engenharia dos materiais e engenharia química. Os estudos nessa área estão crescendo cada vez mais devido as suas diversas aplicações tecnológicas.

A ideia de nanofábricas produzindo com precisão atômica, foi desenvolvida por Eric Drexter na década de 1980. As unidades fundamentais de uma nanofábrica são nanomáquinas que manipulam cada molécula individualmente, montando moléculas em estruturas maiores, permitindo a produção de quase tudo o que possamos imaginar, incluindo outras nanomáquinas.

A nanotecnologia reúne conhecimento de diversas áreas. Em especial dentro da Engenharia Química, pois a formação é multidisciplinar, sendo diversos os conhecimentos adquiridos na graduação, os quais são grandes aliados nesses estudos. Entretanto a maior contribuição do engenheiro químico é no conhecimento amplo em engenharia de processos. Os nanomateriais têm inúmeras aplicações em processos químicos, tanto na área da reação química (catalisadores nanoestruturados) como em processos de separação (membranas estruturadas em nanoescala).

Um fato que pode ser exaltado também, é o de que o uso da nanotecnologia pode ser feito em diversas áreas de atuação do engenheiro químico, como produtos de higiene e cosmético, produtos alimentares, tintas, plásticos e têxteis.

Uma das áreas que já estão usufruindo da nanotecnologia e com muitos estudos são os cosméticos, que devido às inserções de nanopartículas, essas penetram muito mais na pele, potencializando assim os efeitos de hidratantes, anti-idade e de proteção. Um exemplo desta aplicação está nos protetores solares com nanopartículas de óxido de zinco, que são muito eficientes a absorver os raios ultravioletas.

Imagem ilustrativa de um cosmético com nanotecnologia, da empresa TNS Solutions.
Fonte: Nanotecnologia na indústria de cosméticos.https://tnsolution.com.br/2015/11/04/nanotecnologia-na-industria-de-cosmeticos/

Nanopartículas em metais de transição fazem surgir novos comportamentos devido a alteração de tamanho, como desenvolvimento de novas características de reatividade, super plasticidade e dinâmica de sinterização diferenciada.

Nanofibras. Fonte: Pesquisadora desenvolve processo de eletrofiação para obtenção de nanofibras na área farmacêutica. Disponível em: http://www.ipt.br/noticia/536.htm

Outro material que já vem sendo estudado é a nanocelulose, onde ela é obtida a partir das fibras de celulose através de processos mecânicos e tratamento químico e, devido à redução de seu tamanho ela melhora as propriedades mecânicas em diversas aplicações, como no papel, filmes plásticos, plásticos ou borrachas.

A nanomedicina é uma área de aplicação da nanotecnologia, dentre as diversas aplicações, temos as nanopartículas que podem ser projetadas para a liberação de fármacos, nesse caso nanopartículas podem ser projetadas com diferentes materiais, propriedades de superfície ou ligantes específicos para carrear e direcionar a liberação de moléculas terapêuticas.

A nanotecnologia e a engenharia química convergem para a criação de novos produtos e processos, contribuindo assim para a melhoria da qualidade de vida. A engenharia química tem muito a contribuir, em relação ao desenvolvimento de novos nanomateriais inteligentes e de seus processos de produção.

Referências:

Nanotecnologia na índustria de cosméticos. 

Nanotecnologias. 

Pesquisadora desenvolve processo de eletrofiação para obtenção de nanofibras na área farmacêutica

Revista Brasileira de Engenharia Química – Especial Nanotecnologia.