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ESTE ARTIGO CONTÉM DADOS ADICIONAIS Nanotecnologia Alguns acontecimentos marcam a história da nanotecnologia, sendo de realçar a distância entre o primeiro e o segundo momento da história desta área, por comparação à velocidade das evoluções que se seguiram na década de 1980.
Investimento em nanotecnologias As nanotecnologias difundiram-se, com a investigação e desenvolvimento neste campo a ser levados a cabo sobretudo na Europa, América do Norte e nos países asiáticos (o Japão e a China em particular). Os EUA lançaram em 2000 a sua Iniciativa Nacional sobre Nanotecnologias ( National Nanotechnology Initiative - NNI), dando início a um programa de I&D neste domínio. O resultado foi um aumento de 220 milhões de dólares (2000) para cerca de 750 milhões de dólares (2003), com um pedido de dotação orçamental para 2005 de 982 milhões de dólares. A estes valores acresce o financiamento dos Estados de cerca de 300 milhões de dólares. A lei sobre o desenvolvimento das nanotecnologias no século XXI ( “21st Century Nanotechnology Development Act” ), com vigência de 2005 a 2008 é a segunda demonstração do empenho dos Estados Unidos nesta área. Em 2008 terá sido atingido mais do dobro do presente nível de financiamento, com a afectação de 3,7 mil milhões de dólares a cinco agências (NSF, DoE, NASA, NIST e EPA), sem incluir o Departamento de Defesa e outros domínios que representam cerca de um terço do orçamento federal para nanotecnologias. Os países asiáticos não diferem muito da posição empreendedora apresentada pelos EUA. Depois de, em 2001, o Japão considerar as nanotecnologias como uma das suas principais prioridades de investigação, o nível de financiamento duplicou de 2001 para 2003 (de 400 para 800 milhões de dólares), além de estar previsto um outro aumento de 20%, em 2004. A dedicação crescente da China à nanotecnologia em termos de recursos é um facto que também não pode ser ignorado. A sua percentagem de publicações a nível mundial está a aproximar-se das taxas de crescimento da UE e dos EUA, após ter alcançado uma taxa de 200% no final da década de 1990. Muitas outras regiões e países estão a prestar uma atenção crescente às nanotecnologias, incluindo a Federação Russa e vários outros novos Estados independentes, Austrália, Canadá, Índia, Israel, América Latina, Malásia, Nova Zelândia, Filipinas, Singapura, África do Sul e Tailândia. O investimento europeu em nanotecnologias Na Europa, existem muitas diferenças entre os vários países quanto a investimento público em nanotecnologias. Em termos agregados, verificou-se um aumento do nível de investimento, de 200 milhões de euros (1997) para 1.000 milhões de euros (2003). Em 2003, Portugal encontra-se em último lugar, atingindo apenas os 0,5 milhões de euros. No extremo oposto, com 250 milhões de euros, situa-se a Alemanha. Em termos de investimento per capita , o nível médio de investimento público na O crescimento do empenho da Europa na área das nanotecnologias reflecte-se no lugar que lhe é dado nos Programas-Quadro da UE de Investigação e Desenvolvimento Tecnológico. Embora o quarto e quinto programas já tenham financiado um bom número de projectos de nanotecnologias, só no sexto (em vigor desde 01/01/2003 até 31/12/2006) estas foram consideradas uma das principais prioridades, com a atribuição de 1,3 mil milhões de euros ao tema “Nanotecnologias, materiais inteligentes e novos processos de produção” (num orçamento total de 17,5 mil milhões de euros). Em termos futuros, no que se refere ao sétimo Programa-Quadro (a vigorar de 01/01/2007 a 31/12/2013) – dividido em quatro programas específicos: Cooperação, Ideias, Pessoas e Capacidades – a Comissão Europeia propôs para decisão do Parlamento Europeu e Conselho Europeu a atribuição de 4,83 mil milhões de euros ao tema das “Nanociências, Nanotecnologias, Materiais e novas Tecnologias de Produção” (num orçamento total de 72,73 mil milhões de euros).
Aplicações da nanotecnologia Por que motivo os países do mundo têm aumentado tanto o seu investimento em nanotecnologias nos últimos anos? A resposta parece ser simples: pela promessa de inúmeras aplicações nos mais diversos campos. Dois tipos de caminho estão a ser seguidos. Por um lado, uma abordagem dita “do topo para a base”, que consiste na miniaturização contínua de microssistemas e processos. Esta não conduzirá necessariamente a descobertas sem precedentes, mas é a que possui perspectivas mais rápidas de produzir resultados comerciáveis. Por outro, a abordagem “da base para o topo” que, partindo de modelos da natureza, se dedica à manipulação de átomos para a criação de estruturas. Existem três sectores principais que recorrem a ambas as abordagens. A nanoelectrónica dedica-se ao desenvolvimento em microelectrónica de ultra-alta compactação e miniaturização, especialmente para as tecnologias de informação e computação, mas a escalas significativamente mais pequenas, permitindo a manipulação de enormes quantidades de informação associadas a rápidas velocidades de processamento. A nanobiotecnologia procura combinar a engenharia à nanoescala com a biologia para manipular sistemas vivos ou construir materiais biologicamente inspirados a nível molecular. Por fim, o sector dos nanomateriais, que visa controlar com precisão a morfologia à dimensão nanométrica das substâncias ou partículas para produzir materiais nanoestruturados. A sua multidisciplinaridade reflecte-se de facto nos seus campos de aplicação: saúde, materiais, informática, segurança, alimentação, tratamento de detritos, produção e armazenamento de energia, além de muitas outras, são áreas onde se tem estudado o potencial da nanotecnologia. Presentemente, a nanotecnologia deixou de existir apenas enquanto possibilidade. Já foram desenvolvidas aplicações comerciais de nanotecnologia com sucesso e existe um largo número de empresas na Europa dedicadas a este campo, empregando milhares de pessoas, na sua maioria altamente qualificadas. No entanto, para além do optimismo científico e comercial em relação às nanotecnologias, existe igualmente o receio de que estas possam ter consequências negativas sobre os seres humanos e o ambiente. À semelhança da biotecnologia e das tecnologias da informação, e dada a convergência das nanotecnologias com este universo tecnológico, é questionável uma passagem rápida e imprudente da investigação para aplicações comerciais. É assim necessário investigar os possíveis efeitos adversos das nanotecnologias, de modo a que os princípios da responsabilidade e da precaução sejam tidos em conta.
Informação Complementar OS PRIMEIROS PASSOS DA NANOTECNOLOGIA 1959 – O galardoado com o Nobel da Física Richard Feynam faz o seu discurso agora famoso, “ There's plenty of room at the bottom ”, sobre o controlo e a manipulação da matéria à escala atómica. 1974 – Norio Taniguchi, da Universidade de Ciência de Tóquio, usa pela primeira vez a palavra “nanotecnologia”. 1981 – Gerd K. Binnig e Henrich Rohrer, no Laboratório de Investigação da IBM de Zurique, inventam o microscópio de varrimento por efeito túnel que permite aos investigadores ver e manipular átomos pela primeira vez (Prémios Nobel da Física por esta descoberta em 1986). Eric Drexler publica o primeiro paper técnico sobre nanotecnologia molecular em Proceedings of the National Academy of Sciences . 1985 – Robert F. Curl, Harold W. Kroto e Richard E. Smalley descobrem os “ buckminsterfullerenes ” ( buckyballs ) que mediam aproximadamente 1nm (nanómetro) de largura (Prémios Nobel da Química por este motivo em 1996). 1986 – Eric Drexler publica o livro Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , obra chave para a difusão do termo. 1989 – Físicos manipulam átomos com precisão ao formarem as letras “IBM” com 35 átomos de xénon. 1991 – Sumio Iijima, um físico nos Laboratórios de Investigação NEC no Japão, descobre os nanotubos de carbono (filamentos tubulares cilíndricos com um diâmetro tipicamente entre 1 e 2 nm). 1993 – A Universidade Rice estabelece o primeiro laboratório dedicado à nanotecnologia nos EUA. 1998 – Investigadores da Universidade de Tecnologia de Delft (Holanda) criam um transístor a partir de um nanotubo de carbono. 2000 – Os Laboratórios Lucent e Lab, em colaboração com a Universidade de Oxford, criam os primeiros motores de ADN, demonstrando a convergência entre a biotecnologia e nanotecnologia.
APLICAÇÕES FUTURAS Muitos são os usos que se prevêem para os produtos da nanotecnologia. Dada a sua multidisciplinaridade, as áreas de aplicação são igualmente diversas. Apresentam-se assim três exemplos, já em alguma fase de desenvolvimento. Medicina Os medicamentos administrados poderão sofrer um aperfeiçoamento extraordinário. Entrando em contacto com as estruturas típicas do agente patológico – paredes de células cancerosas, bactérias, etc. – as proteínas transportadas em moléculas vazias supramoleculares (em fase de investigação) fixam-se nessas estruturas e enviam um sinal à molécula, que, acto contínuo, se abre e liberta o conteúdo. Esta nanotecnologia é apresentada como podendo levar altas doses de medicamentos até ao foco da doença sem agredir o resto do organismo. Electrónica Segundo a Lei de Moore (Gordon Moore, co-fundador da Intel), a capacidade dos microchips duplica aproximadamente de 18 em 18 meses. No entanto, apesar do número de transístores por chip de facto aumentar a uma velocidade semelhante, aumenta também o tamanho necessário das equipas de concepção bem como os custos nas linhas de montagem. Com a criação de componentes com cada vez menos nanómetros, a nanotecnologia poderá permitir CPUs com mais transístores e melhor performance , aumentando assim o tempo de vida da Lei de Moore. Automóvel Na climatização do veículo, o pára-brisas poderá ser guarnecido com componentes nanométricos, que reflectem electronicamente, com intensidade variável, a luz e a radiação térmica, poupando energia. A pintura poderá também ser aplicada por nanotecnologia para servir como célula fotovoltaica ou solar. A sua energia recarregaria a bateria durante o estacionamento – o que já é possível com células fotovoltaicas convencionais – ou refrigeraria o interior do carro com uma bomba de extracção de calor.
Colaboradora do Instituto de Ciências Sociais da Universidade de Lisboa. Mestranda em Comunicação, Cultura e Tecnologias de Informação do ISCTE.
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