Estratégia supramolecular para a nanotecnologia

Abstract

SUPRAMOLECULAR APPROACH TO NANOTECHNOLOGY. Brazilian science is evolving rapidly and steadly in the last 10 years, reaching the 15º place in the international ranking. Research in nanotechnology is following a similar way generating new scientific and technological knowledge in several frontiers but specially in the interfaces of two or more areas, where Chemistry is consolidating itself as a central science. In this context, the supramolecular approach is a very promissing one because it allows the build-up of a chemical inteligence using all the sistematized knowledge for the design and development of new nanomaterials and products. The great challenge of Chemistry is not decrease the dimensionality of the materials but instead find ways to increase the dimensionality and structural complexity keeping strict control on the interactions between the components, in order to generate materials with new properties and functionalities. Unfortunately, the current vigorous advancement of scientific research has not been followed by the transformation of such knowhow into patents and produts. Therefore much efforts should be devoted to build a national science and technology program, joining all the segments of the society involved in the technological development (university, institutes of technological research, industry and government) in order to promote the furtherance of the Brazilian technological base. Only in this way it is possible to evolve to a technological society capable to transform the scientific knowledge into wealthy, thus sustaining the socioeconomic development of the country.Keywords: nanotechnology; supramolecular approach; nanomaterials. INTRODUÇÃOCiência e tecnologia sempre andam lado a lado e dependem do desenvolvimento técnico dos instrumentos de medida, de observação, de análise e de produção, que são utilizados de maneira integrada para desenvolver novos produtos. Assim, os estudos da física e da biologia baseavam-se em materiais de dimensões macroscópicas. Porém, o aperfeiçoamento e desenvolvimento constante da instrumentação, principalmente a partir de meados do século passado, tornaram possível o estudo dos materiais em escalas cada vez menores, chegando à escala nano (Figura 1). Essa estratégia possibilitou a diminuição progressiva dos dispositivos de estado sólido, provocando um aumento extraordinário do número de dispositivos que podem ser acomodados numa mesma área. Outra conseqüência foi a diminuição do consumo de energia e a possibilidade de integração de um número sempre crescente de dispositivos, tal que a capacidade dos processadores dobrou a cada 24 meses (Lei de Moore) nos últi-mos 40 anos. Atualmente um processador de última geração como o Intel Itanium de duplo processador contém mais de 1x10 9 transistores (http://www.intel.com/technology/mooreslaw/index.htm).Comportamento similar pode ser observado no caso da biologia, que iniciou com a sistematização dos organismos vivos pelos seus fenótipos e atualmente estuda a base molecular dos processos biológicos e de sua expressão....

Nanociência e nanotecnologia como temáticas para discussão de ciência, tecnologia, sociedade e ambiente

“…A nanotecnologia foi eleita por ser uma temática atual, presente constantemente nos diferentes tipos de mídia -possibilitando, assim, a contextualização da ciência e da tecnologia, com as demandas atuais da sociedade -além de se constituir como saber essencialmente interdisciplinar (ARAKI, 2007;TEDESCO, SIMIONI e PRIMO, 2007). O termo -constituído por três radicais de origem grega: nano significa anão; tecno diz respeito à arte (técnica); e logia refere-se a discurso (saber ou ciência) -engloba um conjunto de técnicas empregadas para manipular a matéria na escala de átomos e moléculas, envolvendo partículas extremamente reduzidas, da ordem da bilionésima parte do metro -à nanoescala pertence tudo que se apresenta um tamanho característico de 0,1 a 100 nanômetros; 1nm = 0,000000001m = 1x10 -9 m -, mil vezes menor que o diâmetro da hemácia, uma célula sanguínea (BHUSHAN, 2003).…”

“…A pesquisa dirigida ao desenvolvimento de nanomateriais tem por objetivo "controlar com precisão a morfologia em dimensão nanométrica das substâncias ou partículas para produzir materiais nanoestruturados" (ARAKI, 2007;TEDESCO, SIMIONI e PRIMO, 2007). Nesta esfera, a nanotecnologia [...]…”

As principais contribuições tecnológicas decorrentes da física ondulatória na área de informática

“…Os dispositivos móveis têm se tornado cada vez menores e mais potentes, com aperfeiçoamentos da eficiência na produção do equipamento e a qualidade de vida do produto. Essa estratégia possibilitou a diminuição progressiva dos dispositivos de estado sólido, provocando um aumento extraordinário do número de dispositivos que podem ser acomodados numa mesma área (ARAKI, 2007).…”

Síntese e propriedades de nanomateriais baseados em hidróxido de níquel obtidos pelo método sol-gel

“…Filmes de TiO2 estão sendo utilizados para conferir propriedades auto-limpantes quando irradiados com luz solar. Nanopartículas de prata estão sendo incorporadas a vários produtos poliméricos, têxteis, resinas, cerâmicas, etc., conferindo propriedades bactericidas 39 , entre muitos outros exemplos, como ilustrado na Figura 6. Para qualquer aplicação prática é essencial que um nanomaterial apresente uma estreita distribuição de tamanho e uniformidade em forma, morfologia, composição química e estrutura cristalina, além disso, é necessário que seja estável para que possa ser manipulado sem perder suas características 41 .…”