Nanotecnologia

Um nanotubo de carbono

O princípio básico da nanotecnologia é a construção de estruturas e materiais a partir de átomos. É o princípio de tentar montar estruturas controlando a posição de "átomo por átomo", ou pequenos agregados de átomos. O nome é oriundo da escala de grandeza de medida da qual se tem controle das dimensões (nm, nanômetro, ou seja, 10^-9 metros, ou um milionésimo de milímetro, ou ainda, 1 nanômetro é igual a 10 Angstrons, sendo o Angstrom a unidade de medida do raio atômico!).

Nanorobô projetado para substituir sangue humano

Diversas áreas investem em pesquisa e tecnologia na área, como a química, a física, a medicina, biologia, ciências da computação, ciências dos materiais e diversas engenharias, pois o campo é amplo e torna possível a miniaturização de componentes à escala de átomos/moléculas/agregados, com a produção de nanomateriais, microchips de última geração, semicondures, nanorobôs, catalisadores, células fotovoltaicas mais eficientes, envelopamento de substâncias a nível molecular para liberação do substrato (remédio) apenas no local de ação (órgão a ser tratado), nanocompósitos, biomateriais, enfim, uma extraordinária gama de aplicações nos mais diversos campos, que levam a avanços espantosos, no limite da capacidade de controle dos átomos. Nesse nível, surgem as chamadas "nanociências" pois percebe-se que muitas propriedades físico-químicas são diferenciadas em nanoestruturas, pois, como as dimensões dos agregados de átomos são diminutas, a importância dos átomos na superfície do agregado aumenta consideravelmente.

Nanotubos em forma de engrenagens

Isso se deve ao fato da maioria dos átomos estarem na superfície da estrutura do material. Como resultado, materiais nanoestruturados não podem ser considerados da mesma forma que os materiais "macroscópicos" e "microscópicos", já que a redução da ordem de grandeza leva a propriedades diferentes ao mesmo material. Exemplo: tanto uma barra quanto uma partícula microscópica do ouro são amareladas (cor dourada), já as nanopartículas de ouro geralmente tem cor mais próxima do rosa. A diminuição das partículas de ouro para escala nanométrica modifica o comprimento de onda de absorção da luz solar pelas mesmas.

Imagem de MET de um nanotubo

O principais instrumentos usados em análises de nanotecnologia são o MEV (microscópio eletrônico de varredura), MET (de transmissão) e a espectroscopia na faixa do UV-visível (pois muitas vezes ocorre a mudança na absorção das moléculas e átomos).