NANOTECNOLOGIA


Nanotecnologia (" nanotecnologia ") é a manipulação da matéria em escala atômica , molecular e supramolecular . A descrição mais antiga e difundida da nanotecnologia referia-se ao objetivo tecnológico específico de manipular precisamente átomos e moléculas para a fabricação de produtos de macroescala, também conhecida agora como nanotecnologia molecular . Uma descrição mais generalizada da nanotecnologia foi posteriormente estabelecida pela National Nanotechnology Initiative , que define a nanotecnologia como a manipulação da matéria com pelo menos uma dimensão medida de 1 a 100 nanômetros.

Esta definição reflete o fato de que os efeitos da mecânica quântica são importantes nesta escala de quantum-realm , e assim a definição mudou de um objetivo tecnológico particular para uma categoria de pesquisa incluindo todos os tipos de pesquisa e tecnologias que lidam com as propriedades especiais da matéria que ocorrem. abaixo do limite de tamanho determinado.

Portanto, é comum ver a forma plural de "nanotecnologias", bem como "tecnologias em nanoescala", para se referir à ampla gama de pesquisas e aplicações cujo traço comum é o tamanho. Por causa da variedade de aplicações potenciais (incluindo industriais e militares), os governos investiram bilhões de dólares em pesquisa de nanotecnologia. 

Nanotecnologia, tal como definido por tamanho é naturalmente muito ampla, incluindo os campos da ciência tão diversos como ciência superfície , química orgânica , biologia molecular , física de semicondutores , de armazenamento de energia , microfabricação , engenharia molecular , etc.  a investigação e aplicações associados são igualmente diverso, variando de extensões de convencionais física do dispositivo para completamente novas abordagens baseadas na auto-montagem molecular , a partir de desenvolver novos materiaiscom dimensões em nanoescala para direcionar o controle da matéria em escala atômica .

Os cientistas debatem atualmente as futuras implicações da nanotecnologia . A nanotecnologia pode ser capaz de criar muitos novos materiais e dispositivos com uma vasta gama de aplicações , como nanomedicina , nanoeletrônica , produção de energia de biomateriais e produtos de consumo.

Por outro lado, a nanotecnologia levanta muitas das mesmas questões que qualquer nova tecnologia, incluindo preocupações sobre a toxicidade e o impacto ambiental dos nanomateriais, e seus efeitos potenciais na economia global, bem como especulações sobre vários cenários apocalípticos. Essas preocupações levaram a um debate entre grupos de defesa e governos sobre se a regulamentação especial da nanotecnologia é justificada.


 HISTÓRIA  DA NANOTECNOLOGIA

Os conceitos que semearam a nanotecnologia foram discutidos pela primeira vez em 1959 pelo renomado físico Richard Feynman em seu discurso Há Plenty of Room in the Bottom , no qual ele descreveu a possibilidade de síntese via manipulação direta de átomos. O termo "nanotecnologia" foi usado pela primeira vez por Norio Taniguchi em 1974, embora não fosse amplamente conhecido. 

Inspirado pelos conceitos de Feynman, K. Eric Drexler usou o termo "nanotecnologia" em seu livro 1986 Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology , que propôs a idéia de um "montador" em nanoescala que seria capaz de construir uma cópia de si mesmo e de outros itens de complexidade arbitrária com controle atômico. Também em 1986, Drexler foi co-fundador do The Foresight Institute (com o qual ele não é mais afiliado) para ajudar a aumentar a conscientização e a compreensão pública dos conceitos e implicações da nanotecnologia.

Assim, o surgimento da nanotecnologia como campo nos anos 80 ocorreu pela convergência do trabalho teórico e público de Drexler, que desenvolveu e popularizou um arcabouço conceitual para a nanotecnologia e avanços experimentais de alta visibilidade que atraíram atenção adicional em larga escala às perspectivas de controle atômico de matéria. Desde o pico de popularidade nos anos 80, a maior parte da nanotecnologia envolveu a investigação de várias abordagens para a fabricação de dispositivos mecânicos a partir de um pequeno número de átomos. 

Nos anos 80, dois grandes avanços provocaram o crescimento da nanotecnologia na era moderna. Primeiro, a invenção do microscópio de tunelamento em 1981 que forneceu uma visualização sem precedentes de átomos e ligações individuais, e foi usado com sucesso para manipular átomos individuais em 1989. Os desenvolvedores do microscópio Gerd Binnig e Heinrich Rohrer no Laboratório de Pesquisa da IBM em Zurique receberam um prêmio Nobel em Física em 1986.  Binnig, Quate e Gerber também inventaram o microscópio de força atômica análoga naquele ano.


 

 

O Buckminster fullerene C 60 , também conhecido como buckyball , é um membro representativo das estruturas de carbono conhecidas como fulerenos . Os membros da família fulereno são um importante assunto de pesquisa que se enquadra no âmbito da nanotecnologia.


Em segundo lugar, os fulerenos foram descobertos em 1985 por Harry Kroto , Richard Smalley e Robert Curl , que juntos obtiveram o Prêmio Nobel de Química em 1996 . C 60 não foi inicialmente descrito como nanotecnologia; o termo foi usado em relação ao trabalho subsequente com tubos de grafeno relacionados (chamados de nanotubos de carbono e às vezes chamados de tubos de Bucky) que sugeriam aplicações potenciais para dispositivos e dispositivos eletrônicos em nanoescala.

No início dos anos 2000, o campo conquistou maior atenção científica, política e comercial, o que levou tanto à controvérsia quanto ao progresso. Surgiram controvérsias em relação às definições e implicações potenciais das nanotecnologias, exemplificadas pelo relatório da Royal Society sobre nanotecnologia. Desafios foram levantados em relação à viabilidade de aplicações imaginadas pelos defensores da nanotecnologia molecular, que culminaram em um debate público entre Drexler e Smalley em 2001 e 2003. 

Enquanto isso, a comercialização de produtos baseados nos avanços das tecnologias em nanoescala começou a surgir. Esses produtos são limitados a aplicações em massa de nanomateriais e não envolvem controle atômico da matéria. Alguns exemplos incluem a plataforma Silver Nano para o uso de nanopartículas de prata como agente antibacteriano, protetores solares transparentes baseados em nanopartículas , reforço de fibras de carbono usando nanopartículas de sílica e nanotubos de carbono para tecidos resistentes a manchas.

Os governos se mobilizaram para promover e financiar pesquisas em nanotecnologia, como nos EUA, com a National Nanotechnology Initiative , que formalizou uma definição baseada em tamanho de nanotecnologia e estabeleceu financiamento para pesquisa em nanoescala e na Europa por meio dos Programas Estruturais Europeus para Pesquisa e Desenvolvimento Tecnológico .

Em meados dos anos 2000, uma nova e séria atenção científica começou a florescer. Surgiram projetos para produzir roteiros de nanotecnologia que se concentram na manipulação atomicamente precisa da matéria e discutem capacidades, objetivos e aplicações existentes e projetadas

 


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