16
Novembro

  

Crítica

Nos últimos anos, a palavra “nano” tem sido prefixo de muitos projetos e aplicações em todo contexto acadêmico. Muitos Estados têm centrado seus potenciais em pesquisa e aplicação dentro deste forte indicativo tecnológico. Muitas pós graduações em tecnologia que se fundamentam em aplicações da nano, tem sido criadas. Esse contexto e vasto e multidisciplinar e talvez seja esse o principal motivo de tantos pesquisadores atuando na área. De maneira geral, antes de fazer pesquisa com qualidade, é necessário adquirir uma cultura mínima sobre a abordagem e fundamentação dos conceitos a qual escolhemos trabalhar. Está tarefa pode ser difícil, dependendo do grau a que se deseja adentrar de fundamentação e conhecimento, porém, sabe-se que quanto maior esse grau de aprofundamento, melhores são os resultados e a fundamentação dos mesmos. Chamo atenção deste aspecto, devido algumas posturas que pesquisadores vem adquirindo ao longo dos tempos, pela influência das agência de fomento e a busca por resultados como parâmetro mais importante que a busca por qualidade. A crítica é bem simples e clara. A todo momento me deparo com estudantes e jovens pesquisadores, intitulados por exemplo, como pesquisadores em nanotecnologia ou áreas afins, sem uma preocupação mínima ou fundamentação do que de fato é nanotecnologia e quais conceitos básicos a fundamentam. Ocorre que muitas vezes o termo nano está em meio ao projeto por em algum momento ser uma palavra de peso atual, ou simplesmente por uso de uma técnica muito distante que de alguma forma é fundamentada em nanotecnologia. Não espero que todos que trabalhem com esse assunto sejam doutores no mesmo, mas acredito que uma fundamentação básica, que coloque o pesquisador frente a uma discussão clara de conceitos e fundamentações é determinante. Neste aspecto a preocupação é em formar pesquisadores que possuam uma cultura mínima e uma postura de pesquisa que retorne qualidade. É muito importante produzir, estudar tecnologias emergentes, no entanto a ciência não deve ser levada a um nível muito “Técnico” visando apenas números e não qualidade, já que para cada passo que damos de forma mal fundamentada em ciência, em algum momento teremos que refazer o trabalho, se quisermos seguir adiante com um mínimo de segurança e bons resultados. O objetivo desse texto, é levantar uma crítica que me sinto responsável em fazê-la, como professor de uma instituição que forma pesquisadores e ao mesmo tempo, oferecer uma contribuição ao estudantes, esclarecendo e levantando alguns pontos sobre nanotecnologia, construindo uma fundamentação baseada nas teorias da físicas.

Pretendo manter este texto atualizado e a cada nova alteração, enriquece-lo e depositar no mesmo mais detalhes. Lembrando que muitas considerações são pontos de vista e outras são fundamentadas, onde em alguns casos detalho alguns tópicos, almejando construir uma ponte para os alunos interessados em saber mais.


Novas Tecnologias

Construindo um comparativo entre as descobertas tecnológicas e repercussão na forma de vida devida a essas descobertas, observamos a grande influência que o estudo e caracterizações de novos materiais pode implicar. Não apenas de valores científicos, mas de mudanças de postura e hábitos e mudanças na dimensão e maneira de pensar. Voltando no tempo, observamos o quanto o domínio do homem pré-histórico sobre a pedra e o fogo, influenciou diretamente no modelo de sociedade, sempre exaltando as tribos e povos que primeiro detiveram o controle dessas tecnologias da época.  Outro grande momento tecnológico, foi a influência da descoberta da máquina a vapor no setor industrial e de transporte, levando este momento histórico a ser conhecido atualmente como Revolução Industrial, que se iniciou na segunda metade do século XVIII, e segue até nos dias de hoje em vários marcos de divisão, como veremos. A Revolução Industrial originou-se no Reino Unido e se espalhou para outros países e regiões do globo.

Seu principal símbolo tecnológico foi a máquina a vapor e a indústria têxtil, sendo que a mais importante destes dois símbolos, teve o carvão como principal fonte de energia. A descoberta e domínio desses materiais, ocasionaram mudança fora do contexto acadêmico, mudando fortemente a seta do comportamento e redefinição de contexto social. Seguindo este contexto histórico e tecnológico, uma segunda fase da Revolução Industrial, foi a que se estendeu do fim do século XIX até o fim do século XX, simbolizada pelo automóvel. A principal fonte de energia foi o petróleo e as indústrias de vanguarda eram a automobilística, a petroquímica, a mecânica, e a siderúrgica. O grande líder da segunda revolução industrial, o que mais avançou nessa fase e servia como exemplo para os demais foram os Estados Unidos, a maior economia durante todo o século XX, ressaltando mais uma vez a corrida para descobrir e dominar novos materiais e técnicas. Uma terceira fase dessa revolução, que se encontra em andamento e deverá atingir o seu maior desenvolvimento no transcorrer do século XXI, iniciou-se no fim dos anos 1970. Ela é marcada pela substituição do petróleo por outras fontes de energia -  hidrogênio e solar e pelos avanços da tecnologia nos componentes microeletrônicos, principalmente a descoberta e manuseio do silício.  Trabalhar com circuitos cada vez menores, possibilitou a construção do chamado Computador Pessoal -PC, e alavancou um novo contexto, em que a internet passou a fazer parte do dia a dia, bem como o desenvolvimento de ferramentas tecnológicas compactas e construindo uma nova maneira de transmitir informações e conectar pessoas, dando a base para o que chamamos de Globalização. Essa mudança foi rápida, de modo que se compararmos o cenário de hoje com o de 15 anos atrás, perceberemos o quanto as ações diárias de um indivíduo mudou. Em todas essas fases da revolução, a descoberta de novos materiais com tecnologias, está sempre relacionada ao menor, se na pré histórica o elemento era a pedra, na revolução industrial foi o manuseio do carvão como fonte de energia e a moldagem do ferro, para construção de grandes máquinas que suportassem e funcionassem a base de calor.

Com a descoberta da energia elétrica, essas máquinas sofreram mudanças e começa então a era do rádio com a invenção das válvulas e a construção de rádios na escala de metros. A descoberta e manuseio do silício, mudou bruscamente esta realidade, de forma que as válvulas foram substituídas por transistores e os rádios passaram a ser construídos em escalas cada vez menores. A era da micro eletrônica revolucionou a forma de viver e não há dúvida dos grandes feitos com o domínio desta tecnologia. Surge agora no contexto atual a NANOTECNOLOGIA. Antes de tudo, a descoberta e manuseio de materiais de carbono em escala nano, como o grafeno e nanotubos, já garante muitas mudanças, já que estes novos materiais operam numa escala nano (10-9 metros), mil vezes menor que a microeletrônica  e antes de qualquer outra coisa, o simples fato de podermos reconstruir tudo da micro eletrônica, dez, cem ou mil vezes menor, já é por se só algo revolucionário. No entanto, além desta nova engenharia de dimensões menores, os materiais nanos, principalmente os que são a base de carbono, apresentam propriedades incríveis jamais observadas em outros materiais, tais como rigidez, leveza, propriedades elétricas, efeitos de escala, conforme veremos adiante. Este pequeno resumo, apenas coloca a realidade da importância de se estudar e desenvolver nanotecnologia, mostrando em comparação com as tecnologias anteriores, o patamar no qual a nanotecnologia se encontra, possibilitando uma estimativa dos resultados revolucionários que ainda estamos por saber.


Desafios da Nanotecnologia

Nanopó luminescente - lâmpadas mais eficientes com nanotecnologia. Nanopó

Em 1959, o cientista Richard Feynman prenunciou em um encontro da Sociedade Americana de Física que, no futuro o homem seria capaz de manipular átomos e moléculas fazendo deles o que bem entendesse. Seria como brincar com legos, utilizando átomos e moléculas como peças de construção. Ele não foi levado a sério por seus colegas na época, mas hoje em dia Feynman é considerado o profeta da nanotecnologia que está em franco desenvolvimento.

As nanociências estudam as propriedades dos átomos e moléculas, enquanto as nanotecnologias desenham, criam, sintetizam materiais através do controle da matéria em nanoescala.

Podemos conceituar nanotecnologia como o conjunto de técnicas usadas para manipulação da matéria na escala nanométrica que dista de 10-9 metros. Um nanometro equivale a um bilionésimo do metro ou a milionésima parte do milímetro [1]. O domínio da nanotecnologia encontra-se compreendido entre 0,1 e 100 nm. Para que tenhamos uma referência "macro", um nanotubo de carbono é em diâmetro aproximadamente 80 mil vezes menor que um fio de cabelo. Um vírus tem entre 20 e 300 nanometros. veja imagem a seguir


Noções de tamanhos e escalas em nanotecnologia

Nessa escala, os materiais manifestam propriedades diversas das que exibem numa escala maior por consequência imediata da mecânica quântica que adquire importância ainda maior nesta escala.  Por exemplo, propriedades reativas, magnéticas, ópticas, elétricas e tóxicas passam a ser diferentes dos materiais em macroescala. Um material como o carbono em nanoescala pode ser mais resistente que um diamante devido as propriedades de suas ligações químicas ou pesar muitas vezes menos que o aço e ainda ter uma condutividade elétrica com mínimas perdas pela transmissão a distância.  Os cientistas, entusiasmados com essas novas propriedades, buscam explorá-las em novos materiais e produtos [1,2].

Os processos nanotecnológicos podem ser aplicados praticamente em qualquer produto manufaturado, em toda a gama de setores industriais [2].

Pesquisadores estão empregando a nanotecnologia para conseguir computadores mais rápidos, materiais mais resistentes, mais leves, com maior durabilidade, e produtos inteligentes, tais como: drogas direcionadas para células específicas, sensores que possibilitam monitoração de processos industriais, agrícolas, etc.

A seguir uma das infinitas aplicações dessa realidade

 Outra reportagem interessante também pode ser vista aqui.

Os nanotubos de carbono, objeto de estudo básico para compreensão da nanotecnologia, bem como outras estruturas, que são de cinquenta a cem vezes mais resistentes do que o aço e com \(1/6\) de sua densidade, terão aplicações em diversos materiais para as indústrias aeroespacial, construção, automotriz, eletrônica e outras.

Pesquisadores prometem computadores muito velozes e eficientes, e chips poderosos e reduzidos ao tamanho de poucos átomos. De forma basicamente especulativa, talvez pequenas bactérias providas de sensores sejam capazes de consumir corpos de água contaminados por metais pesados, ou descontaminar em tempo recorde a atmosfera terrestre. Combinando a especulação, nanocápsulas com sistemas integrados de sensores e aditivos revolucionarão as indústrias de lubrificantes, farmacêutica, filtros,  etc. Outra promessa das nanotecnologias são os sistemas para purificar água e eliminar produtos poluentes [1].

Em definitivo, nanociências e nanotecnologias constituem um campo de pesquisa emergente, considerado revolucionário, capaz de alterar significativamente as atuais condições de produção e a vida cotidiana das pessoas. E, ao que tudo indica, tais mudanças caminharão muito rapidamente.

O Projeto Tecnologias Emergentes do Woodrow Wilson International Center for Scholars, dos Estados Unidos, em seu inventário sobre produtos contendo nanotecnologias já disponíveis no mercado, indicava a existência de 803 produtos em agosto de 2008.

Os efeitos sociais e econômicos dessas novas tecnologias em nível nacional e mundial serão, sem dúvida, de grande envergadura. As nanotecnologias tornarão obsoletas as tecnologias concorrentes hoje existentes, podendo causar consequências desestabilizadoras para os países em desenvolvimento. Setores industriais poderão perder mercados, novas indústrias poderão ser desenvolvidas, haverá mudanças nas matérias primas utilizadas, podendo afetar as exportações de matérias primas naturais. Haverá mudanças na quantidade e qualidade do trabalho demandada pelos processos industriais [1,2].

Em outra ordem de implicações, encontram-se os potenciais impactos para a saúde e o ambiente, que se assemelham à polêmica sobre os transgênicos, exigindo uma atitude preventiva. Ainda não existem regulações nacionais nem internacionais para avaliar a toxidade das nanopartículas, embora já existam pesquisas alertando sobre a questão. Também há preocupação com a contaminação do ambiente, pois nanopartículas podem ser absorvidas pelo solo, e depois entrar na cadeia alimentar [2]. As regulamentações e critérios de qualidade e segurança dos produtos serão no futuro outro fator a afetar os mercados.

Os países mais industrializados destacam-se nas pesquisas e produção de produtos nanotecnológicos. O Brasil destaca-se no nível latino-americano, sendo o primeiro país da região a ter um Programa Nacional de Nanotecnologia (PNN). O PNN começou a ser articulado no início da presente década por iniciativa do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e lançado em 2005. Desde então, vem se desenvolvendo iniciativas de pesquisa, organização de redes de pesquisa e dotação de infra-estrutura.

O Brasil tem procurado não ficar de fora da corrida por esta tecnologia, e o governo começou um esforço conjunto nesta área em 2001, conhecido como Iniciativa Brasileira em Nanotecnologia, formando uma rede de pesquisa cooperativa neste tema, que conta com a participação de mais de uma centena de instituições de pesquisa e ensino em todo o País.

Dada a relevância outorgada a esta área na agenda de pesquisa brasileira, assim como o caráter revolucionário dessas tecnologias, capazes de desencadear alterações importantes nas condições produtivas, a investigação das implicações para o trabalho e a qualificação da força de trabalho constitui um aspecto relevante para o País.


Referências

[1] - Noela Invernizzi, Guillermo Foladori, and Donald Maclurcan. Nanotechnology's controversial role for the south. Science Technology and Society, 13(1):123{148, 2008.

[2] - Thomas Theis. The little big down: A small introduction to nano-scale technologies. ETC Group, 1(1):1{10, 2004.

Ler 1557 vezes Última modificação em Quinta, 11 Fevereiro 2016 04:12
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