NANOBIOTECNOLOGIA 
QUÍMICA/FÍSICA/BIOLOGIA/BIOQUÍMICA/FARMACOLOGIA DE NANOETSTRUTURAS BIOLÓGICAS
VISÃO PARCIAL DA CÉLULA DE E.coli Goodsell, Scripps, (1999)

LIBERAÇÃO CONTROLADA DE FÁRMACOS  

(Guterres et al 2004)

NANOBIOSENSORES

(Mattoso et al 2004)

NANOBIOMAGNETISMO

(Morais & Lacava et al 2004)

 

 

Nanotecnologia  

* Fonte MCT - http://www.mct.gov.br/temas/nano/introducao_nano.htm
Introdução Nanotecnologia

Nanômetro (nm) é uma unidade de medida que corresponde à bilionésima (10-9) parte do metro. É tipicamente o tamanho de uma molécula pequena. Para que se tenha uma idéia, os átomos têm dimensões de aproximadamente 0,1 a 0,4 nm. Já um vírus tem de 10 a 100 nm.

Comparação entre a escala de tamanhos dos seres vivos e da nanotecnologia (fonte: MRSEC - Universidade de Wisconsin). 

Por ser uma área relativamente recente, não há unanimidade quanto à abrangência da definição de Nanociência e Nanotecnologia (N&N).  No entanto, é uma área de pesquisa multidisciplinar, que abrange partes da física, da química, da biologia, etc.

Alguns exemplos de aplicação (Fonte: Nanotechnology Research Directions: IWGN Workshop Report, setembro 1999):

Indústria automobilística e aeronáutica Materiais mais leves, pneus mais duráveis, plásticos não inflamáveis e mais baratos, etc.
Indústria eletrônica e de comunicações Armazenamento de dados, telas planas, aumento na velocidade de processamento, etc.
Indústria química e de materiais Catalisadores mais eficientes, ferramentas de corte mais duras, fluidos magnéticos inteligentes, etc.
Indústria farmacêutica, biotecnológica e biomédica Novos medicamentos baseados em nanoestruturas, kits de auto-diagnóstico, materiais para regeneração de ossos e tecidos, etc.
Setor de fabricação Novos microscópios e instrumentos de medida, ferramentas para manipular a matéria a nível atômico, bioestruturas, etc.
Setor energético Novos tipos de bateria, fotossíntese artificial, economia de energia ao utilizar materiais mais leves e circuitos menores, etc.
Meio-ambiente Membranas seletivas, para remover contaminantes ou sal da água, novas possibilidades de reciclagem, etc.
Defesa Detetores de agentes químicos e orgânicos, circuitos eletrônicos mais eficientes, sistemas de observação miniaturizados, tecidos mais leves, etc.

Para saber mais sobre a  nanotecnologia, veja:

- O que é  Nanotecnologia?
- Nanobiotecnologia e Saúde
- Há mais espaços lá embaixo - Richard Feynman
- Nanociência e nanotecnologia
- Introdução à nanotecnologia molecular
- Nanotecnologia
- N&N: uma revolução em pequenos pacotes

 Quando se fala em nanotecnologia, não se podem deixar de lado alguns materiais que estão no cerne de quase todas as pesquisas nesta área. A seguir, alguns materiais e suas potenciais aplicações:

 

Material Propriedades Aplicações
Átomos
Poços quânticos (Quantum wells) Camadas ultra-finas de material semicondutor (o poço) crescidas entre barreiras (grades). As grades aprisionam os elétrons nas camadas ultra-finas, conferindo algumas propriedades que levaram, por exemplo, ao desenvolvimento de eficientes dispositivos a laser.

Aparelhos de CD (compact disc).
Telecomunicações.
Ótica.

Pontos quânticos (Quantum dots)

 

 Nanopartículas fluorescentes. Dependendo de sua composição, estas partículas podem exibir uma gama de cores. Telecomunicações
Ótica.
Polímeros Alguns materiais orgânicos emitem luz sob ação de corrente elétrica. Informática.
Partículas com menos de 100 nm de tamanho
Nanocápsulas Buckminsterfulerenos são os mais conhecidos. Descobertos em 1985, estas partículas tem 1 nm de largura. Lubrificante nanoparticulado a seco.
Nanopartículas catalíticas Na faixa de 1-10 nm, estas partículas, quando manipuladas, apresentam uma área superfícial grande, melhorando sua reatividade. Entre outras, produção de materiais, combustíveis e alimentos.
Saúde e agricultura.
Fibras com menos de 100 nm de diâmetro
Nanotubos de carbono Existem dois tipos: nanotubos de única camada, chamados de 'buckytubes', e nanotubos de múltiplas camadas. Descrito como o material mais importante em nanotecnologia, hoje em dia, podem conferir uma resistência 50-100 vezes maior que o aço em um sexto do seu pes o.

Espacial e aviação.
Automóveis.
Construção.

 

Filmes com menos de 100 nm de espessura
Monocamadas auto-montadas Substâncias orgânicas ou inorgânicas que, espontaneamente, formam uma camada da espessura de uma molécula. Uma gama de aplicações baseadas nas propriedades químicas e físicas.
Coberturas nanoparticuladas Camadas de aço inoxidável aplicadas por pós nanocristalinos conferem maior dureza em comparação com aplicações convencionais.

Sensores.
Fabricação de cristal líquido.
Fios moleculares.
Camadas de lubrificação, de proteção e anticorrosivas.
Ferramentas de corte mais fortes e duras.

Materiais nanoestruturados
Nanocompósitos Combinações de metais, cerâmicas, polímeros e materiais biológicos, que permitem comportamento funcional. A dureza, transparência e a porosidade são alterados.

Microeletrônica.
Indústria de pneus (negro de fumo).

Têxteis Incorporação de nanopartículas e cápsulas em roupas conferem leveza e durabilidade, e mudam as propriedades físicas dos tecidos (tecidos inteligentes). Indústria têxtil (civil e militar).