Introdução

A nanotecnologia tem o potencial de revolucionar, ou transformar, vários setores. Alguns exemplos desses mercados específicos são: a medicina, a agricultura, os materiais avançados, a energia, a informática, os cosméticos e a comunicação.

O que é nanotecnologia?

Nanotecnologia é o estudo, controle e manipulação da matéria em escala nanométrica, no qual um nanômetro (nm) equivale a um bilionésimo de metro. Consiste em um trabalho direto com átomos e moléculas. Essa ciência é capaz de potencializar as propriedades físico-químicas dos produtos e é utilizada em vários setores, como o farmacêutico, o alimentício, o tecnológico, o de cosméticos e o químico, por exemplo.

Com essa tecnologia é possível construir novos materiais a partir da organização dos átomos. Ela tem como propósito desenvolver estruturas melhores do que as já existentes em sua forma natural ou manipular componentes pequenos, aumentando sua eficiência.

Tal tipo de tecnologia inovadora começou a dar os seus primeiros passos entre os anos de 1960 e 1980 e passou a crescer com mais intensidade somente nas últimas duas décadas, quando o mercado global entrou em forte expansão.

Tipos de nanotecnologia

Os diversos tipos de nanotecnologia são classificados segundo a forma como são executados (top-down ou bottom-up) e a natureza do ambiente em que trabalham (seco ou úmido):

• Descendente (top-down): os mecanismos e as estruturas são miniaturizados em escala nanométrica (com um tamanho de 1 a 100 nanômetros). É o mais frequente até os dias atuais, principalmente na área da eletrônica. Essa tecnologia, normalmente, é utilizada para fabricar uma ampla variedade de dispositivos, incluindo sensores, dispositivos de armazenamento de dados, dispositivos ópticos e eletrônicos.
• Ascendente (bottom-up): começa com uma estrutura nanométrica (uma molécula, por exemplo) e através de um processo de montagem ou automontagem se cria um mecanismo maior do que o inicial. Essa tecnologia é usada na fabricação de materiais, como nanomateriais, nanopartículas, nanotubos de carbono, ou até mesmo dispositivos complexos, como sensores biológicos, dispositivos de armazenamento de dados, células solares, entre outros.
• Nanotecnologia seca: é utilizada para produzir estruturas em carbono, metais, materiais inorgânicos, silício, e semicondutores que não funcionam com umidade. Algumas das técnicas incluem a síntese por choque térmico, ou seja, formação de nanopartículas a partir de precursores sólidos por meio de reações químicas controladas, sem a utilização de soluções líquidas.
• Nanotecnologia úmida: fundamenta-se em sistemas biológicos existentes em um ambiente aquoso (incluindo material genético, membranas, enzimas e outros componentes celulares). Algumas das técnicas incluem a síntese por redução, ou seja, formação de nanopartículas a partir de precursores químicos por meio de reações químicas controladas em solução.

Aplicações da nanotecnologia

Medicina

A nanotecnologia pode ser usada para desenvolver medicamentos mais eficazes e precisos, além de ferramentas de diagnóstico mais sensíveis e menos invasivas. Por exemplo, nanopartículas podem ser projetadas para se ligar a células cancerígenas e destruí-las com precisão, sem causar danos aos tecidos saudáveis. Além disso, as propriedades de alguns nanomateriais os tornam ideais para melhorar o diagnóstico precoce e o tratamento de doenças neurodegenerativas ou do câncer. São capazes de atacar as células cancerígenas de forma seletiva sem prejudicar as restantes células saudáveis. Algumas nanopartículas também foram utilizadas para melhorar produtos farmacêuticos, como os protetores solares.

Agricultura

A nanotecnologia pode ser usada para desenvolver fertilizantes e pesticidas mais eficientes e seguros, além de sementes geneticamente modificadas que resistem melhor às doenças e condições climáticas adversas. Pode ser utilizada também para modificar o sabor dos alimentos, tornando-os mais saudáveis e menos perecíveis.

Meio ambiente

A purificação do ar com íons, a purificação de águas residuais com “nanobolhas” ou os sistemas de “nanofiltração” para metais pesados são algumas de suas aplicações positivas para o meio ambiente. Também existem “nanocatalisadores” para que as reações químicas sejam mais eficientes e poluam menos.

Materiais avançados

A nanotecnologia pode ser usada para desenvolver materiais mais leves, mais resistentes e mais duráveis, como compósitos de carbono, cerâmica e metais. Isso pode ter aplicações em vários setores, incluindo construção, transporte e indústria.

Ramo Têxtil

A nanotecnologia possibilita o desenvolvimento de tecidos inteligentes e impermeáveis, que não mancham nem amarrotam, assim como de materiais mais resistentes, leves e duradouros para fabricar capacetes para motociclistas ou equipamento esportivo.

Cosméticos

Melhora da penetração dos ativos na pele, estabilidade de ativos mais sensíveis, solubilidade dos ativos em meio aquoso, além da capacidade de carrear ativos hidrofílicos e lipofílicos, redução dos efeitos indesejáveis de ativos cosméticos, aumento na hidratação da pele e a possibilidade de liberar gradativamente os ativos cosméticos na pele, finalmente, uma melhora na parte sensorial da formulação.

Energia

A nanotecnologia pode ser usada para desenvolver células solares mais eficientes, baterias mais duráveis e combustíveis mais limpos. Ela também reduz os custos, produz turbinas eólicas mais fortes e leves, melhora o desempenho dos combustíveis e, graças ao isolamento térmico de alguns “nanocomponentes”, pode economizar energia.

Informática e comunicação: A nanotecnologia pode ser usada para desenvolver dispositivos eletrônicos mais rápidos, menores e mais eficientes em termos de energia. Isso inclui computadores, smartphones, sensores e dispositivos de comunicação.

Desvantagens da nanotecnologia

Apesar dos benefícios, a nanotecnologia também gera algumas preocupações. Dentre elas estão:

• Ameaça o meio ambiente devido ao fato de que tal tipo de tecnologia pode causar efeitos negativos na natureza gerando toxinas e poluentes inéditos.
• Impacta o mercado de trabalho, pois algumas mudança nos processos de produção pode eliminar empregos, quando na verdade esse tipo de tecnologia criaria outros.  Engenheiro de nanotecnologia, por exemplo, é uma profissão encarregada de usar os recursos nanotecnológicos para desenvolver sistemas com alta complexidade ao fazer o manuseio de materiais em escala de átomos, atuando com uma medida extremamente compacta para executar projetos e sistemas. Sendo assim, é necessária uma educação de grande qualidade, com no mínimo cinco anos de graduação.
• Compromete a segurança, uma vez que as propriedades desse tipo de tecnologia poderiam facilitar a espionagem, a produção de “nanoarmas” e de balas inteligentes.

Portanto, é importante que os cientistas e engenheiros continuem estudando esses riscos e trabalhando para garantir que a nanotecnologia seja usada de forma segura e responsável. Além disso, é importante que as empresas e indústrias envolvidas na nanotecnologia sejam transparentes sobre seus produtos e processos, e que sejam regulamentadas para garantir a segurança e a saúde pública.

O futuro da nanotecnologia

É importante notar que, como a nanotecnologia é uma área de pesquisa emergente, ainda há muito a ser descoberto e desenvolvido. No entanto, as perspectivas são extremamente promissoras e é provável que muitas aplicações inovadoras surjam nos próximos anos.

Para se beneficiar dessa revolução, é importante estar atento às tendências e oportunidades na área da nanotecnologia e investir em pesquisa e desenvolvimento para adaptar essas tecnologias às necessidades do seu mercado. É importante também considerar os possíveis impactos ambientais e de saúde dessas tecnologias e garantir que elas sejam seguras e sustentáveis.

Além disso, é importante acompanhar as regulamentações e normas relacionadas à nanotecnologia e garantir que sua empresa esteja em conformidade. Como a nanotecnologia é uma área complexa e em constante evolução, pode ser útil contar com consultoria especializada e manter contato com outras empresas e instituições envolvidas com essa tecnologia.

Em resumo, a nanotecnologia tem o potencial de revolucionar diversos mercados, oferecendo novas oportunidades para melhoria de produtos, produção mais eficiente, novos medicamentos e energia limpa, além de melhoria da qualidade de vida.

Conclusão

Levando-se em consideração esses aspectos, a nanotecnologia é uma área da ciência e tecnologia que se concentra na manipulação de materiais em escalas nanométricas. Ela tem o potencial de revolucionar vários setores, como a medicina, a agricultura, os materiais avançados, a energia, a informática e a comunicação. No entanto, é importante que os riscos sejam considerados e seja garantida a segurança e a responsabilidade na sua aplicação. Se você estiver interessado em explorar como a nanotecnologia pode melhorar ou transformar seu negócio, é importante ficar atento às novas descobertas e tendências na área e considerar como elas podem ser aplicadas em seu setor específico.

Feito por Camila Grechi e Julia Nakamura.