Unesp disponibiliza livros para download gratuito

Unesp disponibiliza livros para download gratuito

Coleção digital é lançada e abrange diversas áreas do conhecimento; confira

Nanotecnologia teria sido descoberta na Roma Antiga

Nanotecnologia teria sido descoberta na Roma Antiga

Uma relíquia que data dos tempos do Império Romano, conhecida como “Cálice de Licurgo”, parece revelar que os artesãos romanos conheciam a nanotecnologia há 1.600 anos. 

Quando menor, melhor - Nanotecnologia

Quando menor, melhor - Nanotecnologia

Que tudo é feito de átomos você já deve saber. Agora você vai conhecer como os cientistas manipulam essas partículas e constroem objetos a partir delas. 

Nanotecnologia no coração da matéria

NANOTECNOLOGIA NO CORAÇÃO DA MATÉRIA

Graças ao microscópio de efeito túnel, baseado nos princípios da Física quântica, os cientistas conseguem enxergar átomos e manipulá-los um a um. Em uma década, a nanotecnologia, ciência do infinitamente pequeno, poderá ver os primeiros resultados práticos da possibilidade de construir moléculas sob medida. A longo prazo, em vinte ou trinta anos, é provável que surjam supercomputadores de bolso e minúsculas sondas para percorrer o interior do corpo humano.

Motorzinhos do Progresso - Tecnologia

MOTORZINHOS DO PROGRESSO - Tecnologia

Engenheiros esculpem máquinas tão pequenas que não podem ser vistas a olho nu. A micromecânica promete avanços comparáveis aos da miniaturização na eletrônica.

O coração bate cada vez mais perto e a turbulência da corrente sangüínea obriga as turbinas do microrrobô a funcionar a toda potência. Tendo finalmente chegado ao destino - a artéria aorta -, o engenho prende-se firmemente às paredes do vaso, esticando o braço mecânico. Começa então o trabalho: minúsculas serras rasgam, limam e trituram os depósitos de cálcio que ameaçavam impedir a passagem do sangue até o músculo cardíaco. Exaustas as baterias, o engenho se deixa arrastar rumo ao ponto de saída do organismo, um pequeno corte na pele do paciente. Missão cumprida. A cena, por enquanto, faz parte do filme Viagem fantástica, de 1966, ou de sua versão de 1987, Viagem insólita. de Steven Spielberg. Mas, se depender dos esforços de Iwao Fujimasa um especialista em coração artificial da Universidade de Tóquio, tal operação deixará de ser fantasia mais cedo do que se pensa. Pois, sob o seu comando, um grupo de vinte pesquisadores planeja construir, em meros três anos, um robô com menos de 1 milímetro de diâmetro, capaz de insólitas incursões medicinais por dentro de órgãos e artérias. Para transformar a ficção em realidade, porém, o grupo precisa obter equipamentos com medidas mil vezes inferiores às menores peças disponíveis atualmente - estas já imperceptíveis a olho nu. Adaptando as máquinas utilizadas para a produção de microchips de computadores, partes móveis de 0,127 milímetro de diâmetro começam a ser feitas em silício graças a uma variação da técnica de fotolitografia normalmente utilizada. Ao que tudo indica, a miniaturização da tecnologia, que tem feito grandes progressos nos últimos quarenta anos, desde a invenção do transístor está passando por um novo salto evolutivo. É o advento da micromecânica. com suas válvulas, molas, engrenagens e alavancas que caberiam facilmente às dúzias dentro de uma letra "o". Aparelhos construídos com tais componentes poderão, um dia atuar em variados campos, da microcirurgia à exploração espacial em miniespaçonaves "Dentro de 25 anos as micromáquinas terão feito pelas máquinas o que a microeletrônica fez pela eletrônica",. previu em 1988 um documento da Fundação Nacional de Ciências dos Estados Unidos. E os investimentos estão crescendo para colocar centenas de partes móveis e circuitos elétricos em um só chip de silício.

Pressionados pela guerra fria e pela corrida espacial. os cientistas americanos do final da década de 50 em diante desencadearam um combate à parte para reduzir o tamanho dos materiais eletrônicos necessários como guias de mísseis, criando toda uma linhagem de equipamentos leves, de fácil lançamento ao espaço. Foram os japoneses, porém, que enxergaram o que poderia render a aplicação da tecnologia de miniaturização ao mercado de consumo. Calcula-se que não passe de cinqüenta em todo o mundo o número de especialistas em tecnologia de micromáquinas, mas os primeiros resultados do seu trabalho estão pipocando em vários lugares. Na Universidade Johns Hopkins, em Baltimore, nos Estados Unidos, pesquisadores criaram uma pílula, pouco maior que uma drágea de vitamina comum, que contém um termômetro de silício e todos os instrumentos eletrônicos necessários para transmitir suas medições, instantaneamente, a um equipamento externo. Entusiasmados, os cientistas imaginam que na área médica a miniaturização irá desembocar. por exemplo na fabricação de pílulas inteligentes. capazes de transmitir informações sobre o ritmo cardíaco, as funções nervosas ou a acidez do estômago de um paciente.

Outro grupo, da Universidade da Califórnia, em Berkeley, já construiu um motor de silício de diâmetro não muito superior a um pêlo humano, que pode rodar 500 vezes por minuto. Antes de vir a movimentar microrrobôs, como se espera, esses motores já servem como ventiladores de circuitos integrados, que necessitam resfriamento constante. O relatório da Fundação Nacional de Ciências inclui entre os microequipamentos que despontam no horizonte da virada do século peças miniaturizadas capazes de engendrar uma nova geração de minúsculos computadores, gravadores e câmaras de vídeo. Os próprios pesquisadores reconhecem que a maioria das aplicações possíveis do encolhimento 

de motores e ferramentas ainda precisa ser imaginada. "A micromecânica surge como o elo que faltava entre a engenharia mecânica e a eletrônica", aponta Gilmar Barreto, professor de Engenharia Elétrica da Universidade de Campinas (Unicamp). "Enquanto os sistemas eletrônicos diminuíram sem parar nos últimos tempos, as partes mecânicas não conseguiram seguir no mesmo ritmo." De fato, ao montar as peças, mesmo as mãos do mais hábil relojoeiro têm seus limites, assim como os materiais e as ferramentas empregadas. O fino trabalho de precisão sob potentes lentes de aumento não basta para levar a mecânica à escala do mícron (milésimo de milímetro). E, embora os construtores conheçam os conceitos de dureza dos materiais e de fricção e resistência do ar válidos para máquinas comuns, eles já não se aplicam nessa ordem de pequenez impondo novos desafios. "As propriedades físicas e químicas dos materiais mudam com as suas dimensões" explica Fernando Galembeck, especialista em Química dos Materiais da Unicamp. O mesmo, por sinal, acontece na natureza, observou certa vez o paleontólogo americano Stephen Jay Gould para explicar por que um elefante não poderia ficar do tamanho de uma formiga e continuar a ser um elefante e vice-versa.

No reino das coisas criadas pelo homem, os processos de trabalho em escalas tão reduzidas são muito mais químicos do que propriamente mecânicos. Afinal, a estrutura molecular da matéria-prima das peças é praticamente da mesma proporção que o conjunto inteiro. Ao se esculpir chips com ácidos, por exemplo, os finos caminhos por onde correm as informações eletrônicas precisam de um pavimento de silício absolutamente perfeito. Qualquer defeito nos cristais desse metal equivaleria a uma grande cratera. Além disso, alguns artefatos chegam mesmo a ter propriedades distintas, de acordo com o número e a disposição de seus átomos. A microfabricação oferece assim todo um novo campo de montagem e de experimentação de teorias, com máquinas e peças por enquanto existentes apenas em complicadas simulações de computador. "Graças à Informática, hoje conhecemos bem as propriedades elétricas do silício, cabe agora explorar também seus atributos mecânicos", lembra Galembeck. Para surpresa de muitos cientistas, o silício tem se mostrado mais forte que o aço inoxidável a ponto de poder ser levemente flexionado várias vezes sem perigo de quebrar. Outros materiais também estão na mira dos pesquisadores. Stephen C. Jacobsen, da Universidade americana de Utah, cria motores de metal e plástico, apelidados wobble (bamboleio, em inglês), nos quais um campo magnético induz o rotor ou eixo central a girar. Um deles está girando há mais de um ano sem parar. Embora muito pequeno, se estivesse girando numa estrada, seus mais de 10 bilhões de rotações já teriam sido o suficiente para levá-lo a meio caminho de uma viagem ao redor do planeta.

A diferença dos motores de silício, que são menores e giram mais depressa, mas com pouca potência, o wobble tem maior torque, devendo ser o mais adequado para mover componentes de futuros microrrobôs. "Centenas de milhares de réplicas desse tipo de motor poderiam ser produzidas em massa, simplesmente cortando-o em fatias como um salame", sugere seu criador. Além dos microrrobôs, que na linguagem técnica são chamados atuadores, isto é, aqueles que movem e fazem tarefas, outros mecanismos podem se valer da mesma tecnologia. A multinacional americana Texas Instruments estuda um chip coberto por 1 milhão de espelhos móveis que pode vir a ser a chave para os computadores ópticos. Serviria também como uma espécie de seletor de canais em sistemas telefônicos ópticos, onde espelhos cuja direção é controlada eletronicamente refletiriam pulsos de raios laser em diferentes rumos, efetuando ligações telefônicas. A micromecânica deverá criar, ainda, uma nova geração de microssensores, os instrumentos que darão sentidos humanos aos computadores. Um deles, por exemplo, integrado em um computador, funcionaria como um diminuto ouvido, captando o som da fala para transformá-la em impulsos eletrônicos nos sonhados aparelhos ativados pela voz.

"Para medir os fenômenos físicos", explica o físico Douglas Zampieri, que pesquisa na Unicamp o papel da eletrônica na robótica, "é preciso um sistema mecânico; se estiver acoplado a um robô, esse sistema não pode atrapalhar seus movimentos, pois estes devem ser medidos no tempo exato em que acontecem. Daí a necessidade de serem pequenos."

Tais sensores podem ser úteis em qualquer equipamento automatizado, principalmente aqueles em situação adversa a um mecânico de carne e osso. Para a futura estação orbital Freedom, por exemplo , planeja-se a construção de robôs operários com sentido tátil tão sensível quanto o do homem. Na verdade, grande número de sensores microscópicos já são empregados para medir a temperatura, a pressão do ar e a aceleração de aviões e carros. Só a General Motors americana consome anualmente cerca de 7 milhões de sensores de pressão em silício. Desenvolvidos uma década atrás, hoje podem ser encontrados na maioria dos automóveis com injeção eletrônica de combustível, onde melhoram a combustão por monitorar a pressão do ar.

São muito simples: uma fina membrana, com cerca de um quarto da espessura de um fio de cabelo, que se flexiona em resposta às mudanças de pressão.O movimento altera a condutividade elétrica do silício por um circuito no próprio chip.

"Este novo sistema deve substituir carburadores até 1997, quando as leis relativas à emissão de gases entrarem numa fase mais rigorosa", informa José Fernando Penteado, gerente de projetos da GM do Brasil. "A injeção regulada por sensores reduz a liberação de gases tóxicos." Daqui a cinco anos, os fabricantes acreditam que o carro típico deverá ter cerca de cinqüenta sensores de silício, programados para controlar o desempenho de freios, motor, suspensão etc. "Atualmente, os modelos mais luxuosos brasileiros contam com quase vinte", compara Penteado. Por enquanto, equipamentos como esses estão sendo testados em uso no ônibus espacial Discovery para medir as pressões da cabina e do sistema hidráulico e ainda avaliar o desempenho de mais de 250 pontos diferentes em toda a nave.

Do espaço para a vida cotidiana, os sensores estão ganhando novos usos a cada dia. No Japão, alguns aspiradores de pó valem-se do microengenho para ajustar automaticamente a máquina em diferentes tipos de carpetes. Técnicas recentes estão permitindo criar eixos mais finos que o fio de uma teia de aranha e rodas dentadas menores que um grão de poeira. A fantasia levada às últimas conseqüências consiste agora na criação de um robô capaz de operar em escala atômica, fabricando matéria molécula por molécula. Será a era da nanotecnologia, a manipulação de objetos medidos em nanômetros, bilionésimos de metro. 

Finíssima sintonia

A micromecânica apresenta personagens grandes e pequenos. Além de peças e equipamentos encolhidos, aparelhos de tamanho normal aproveitam a nova tecnologia para funcionar a apenas alguns mícrons uns dos outros, como as pás de uma turbina tipo fan dos jatos comerciais. É o caso, também, da cabeça de leitura magnética dos discos de computadores, que gira a quase 160 quilômetros por hora à distância de ínfimos 200 nanômetros, ou 200 bilionésimos de metro, da superfície do disco. "Seria o mesmo que pilotar um Jumbo a toda velocidade a uma polegada do chão", compara John Foster, pesquisados da IBM americana, a qual tem como lema "pense grande", mas (ou por isso mesmo) investe muito em microtecnologia.

Os lubrificantes daqueles discos, sujeitos às decolagens e pousos das cabeças magnéticas, chegam a operar ainda mais de perto - com as mais inesperadas conseqüências. No ano passado, pesquisadores da Universidade de Santa Bárbara, na Califórnia, descobriram que, devido ao atrito muito peculiar causado pela proximidade, as estruturas moleculares da camada de 1 nanômetro de espessura do lubrificante se confundem com as do próprio disco. Um tipo de laser conhecido como quantum-well, muito utilizado em comunicações por fibra óptica, também age em escalas reduzidas. A camada de material semicondutor responsável pela emissão de seus raios é gerada por um processo capaz de depositar coberturas de até 20 nanômetros sobre praticamente qualquer superfície. Intimidade é isso aí.

Cientistas criam "bola de futebol" mais fina que um fio de cabelo

25/09/2012 06h00 - Atualizado em 25/09/2012 06h00

Cientistas criam 'bola de futebol' mais fina que um fio de cabelo

Superfície da 'suprabola coloidal' tem gomos como um bola de futebol.

Objeto poderia ser aplicado na produção desde remédios até televisores.

Cientistas anunciaram nesta segunda-feira (24) a criação de uma “bola de futebol” que é mais fina que um fio de cabelo. O avanço pode ter diversas aplicações no campo da nanotecnologia, sendo usado na produção desde remédios até televisores.

As bolas são formadas por um conjunto de micropartículas de poliestireno, que é um tipo de plástico. As partículas se juntam em uma esfera quase perfeita por meio de um processo natural, usando a evaporação da água.

À esquerda, a microbola; à direita, a superfície em detalhes, com os 'gomos' da bola (Foto)

A equipe de Álvaro Marín, da Universidade de Twente, na Holanda, colocou as micropartículas suspensas em água. Essa solução foi colocada sobre uma superfície “hidrofóbica”, ou seja, que repele a água.

Nessa superfície, a solução fica praticamente suspensa. As gotículas de água se apoiam sobre pequenos pontos como em uma cama de pregos – os cientistas chamaram esse efeito de “faquir”, em referência a quem pratica a técnica de se deitar sobre essas camas.

Sobre esses “pregos” as gotículas de água adquirem um formato redondo e mantêm esse formato durante a evaporação, mesmo quando adquirem tamanhos microscópicos. Quando toda a água evapora, as micropartículas de poliestireno se juntam no mesmo formato redondo, criando as “microbolas de futebol”.

A comparação com bolas de futebol foi feita pelos próprios pesquisadores, porque cada micropartícula fica marcada na superfície, em um pentágono que lembra a costura dos gomos de uma bola. O nome científico do objeto é “suprabola coloidal”.

“Nossa principal motivação era construir uma estrutura microscópica como essa de uma forma passiva, sem manipulação complexa. É o que chamamos de ‘automontagem’ e é a abordagem que tentamos seguir para construir coisas no mundo microscópico”, afirmou Marín.

O pesquisador disse que o objeto poderia ser usado para encapsular medicamentos com segurança, já que envolve pouca manipulação. Ele afirmou ainda que o objeto tem “propriedades ópticas interessantes”, e que pode ser usado nesse sentido, na produção de televisores, por exemplo.

O estudo foi publicado pela "PNAS", revista da Academia Nacional de Ciências dos Estados Unidos.

A revolução invisível - Nanotecnologia

A REVOLUÇÃO INVISÍVEL - Nanotecnologia



Desde 1995, os cientistas do Instituto Max Planck, na Alemanha, conseguem controlar os movimentos de uma sanguessuga viva a partir de um computador. Eles conectam um minúsculo chip de silício, com menos de 50 milésimos de milímetro, ao nervo central do verme. Os sinais da célula nervosa são recebidos pelo equipamento e transformados em sinais elétricos. Ao interpretar esses sinais, os pesquisadores são capazes de reproduzir os comandos de um neurônio sem comprometer o desempenho das células vizinhas. Nos últimos dez anos, o instituto vem se empenhando em reduzir o chip da escala micrométrica para a nanométrica, para utilizá-lo no tratamento de doenças neurológicas humanas. Implantado no cérebro, o chamado neurotransistor poderá corrigir, por exemplo, a produção da substância das células degeneradas que causam o mal de Parkinson. A pesquisa alemã deverá ser uma das inúmeras contribuições que a nanotecnologia promete para o século 21.

Afinal, o que é essa tal de nanotecnologia? "Nano" vem do grego e significa "anão". Um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro, medida tão pequena que são necessários cerca de 400 000 átomos amontoados para atingir a espessura de um fio de cabelo. Portanto, os nanoprodutos são objetos que medem milionésimos de milímetro. A melhor imagem para entender o funcionamento da nanotecnologia são os tradicionais blocos Lego. Imagine que cada uma das pecinhas seja um átomo. Você prende os blocos uns aos outros e constrói um carro, uma casa ou um avião. Pense nesse processo numa escala microscópica e você terá compreendido como transformar um átomo num produto maior. Suponha agora que a propriedade de uma molécula - dois ou mais átomos reunidos - seja repelir a água. Milhões dessas moléculas agrupadas viram um tecido impermeável. Metros e metros desse tecido serão usados em roupas. Pronto, agora você tem uma capa, uma calça e um sapato para sair na chuva sem se molhar.



PRODUZINDO O NOVO

Da mesma forma, pode-se mexer nos átomos de um pedaço de carvão e reorganizá-los na forma de diamante. Parece revolucionário? Pois agora imagine reagrupar os átomos um a um, no lugar exato, até formar objetos que a natureza não criou. Um robô que possa entrar na sua corrente sangüínea e eliminar vírus, bactérias e protozoários, por exemplo. A aids, a malária, a gripe e dezenas de doenças graves seriam, enfim, coisa do passado. Essa é a revolução que a nanotecnologia promete para quando ela for aplicada em escala industrial.

Talvez você desconheça, mas o homem já consegue transformar átomos de carbono em nanotubos de transistores ou gotas de silício em lâminas de vidro. Só que são produtos caros e, para ir mais adiante, ainda faltam os operários.

O engenheiro Eric Drexler, fundador do Instituto Foresight e um dos maiores defensores da nanotecnologia, acredita que a ciência será capaz de construir os nanorrobôs em 2010. Esses robozinhos minúsculos - eles próprios frutos da nova ciência - farão o "trabalho duro", ou seja, ordenar os átomos como quem empilha tijolos para levantar uma parede.

Assim, os primeiros produtos nanométricos comercialmente viáveis surgiriam a partir de 2015. Cinco anos depois, os nanorrobôs seriam amplamente utilizados em hospitais. As maquininhas invisíveis poderão entrar no corpo humano e combater células cancerígenas, matar vírus e micróbios, destruir tumores e placas de colesterol. Elas também colocarão cada molécula no seu devido lugar, curando doenças genéticas e retardando o envelhecimento.



DO SAPATO AO BIFE

Bem-empregada, a tecnologia ajudará na recuperação do meio ambiente. A Universidade de Brasília já estuda aplicações de nanoímãs em despoluição de águas contaminadas por petróleo. E nanossensores instalados nos automóveis poderiam controlar a emissão de gases tóxicos na atmosfera. Numa das aplicações mais controversas, Drexler propõe até a criação de alimentos mais nutritivos e baratos a partir da manipulação dos átomos. Poucos apostam na concretização dessa hipótese nos próximos 15 anos, levando-se em conta a polêmica causada pelos alimentos transgênicos. Na teoria, você poderia mexer nas moléculas de uma sola de sapato e ganhar um bife suculento - para a redenção da maioria dos restaurantes universitários, que costumam inverter a fórmula.

Esqueça o velho computador que ocupa boa parte da sua mesa de trabalho. Com a nanotecnologia, serão construídos supercomputadores com bilhões de processadores, rápidos o suficiente para realizar trilhões de cálculos por segundo e armazenar todos os livros de uma biblioteca, mas que vão caber na sua mão. O nanoprocessador vai virar peça comum de qualquer objeto. Ninguém vai notar a presença do computador na caneta, na chave da porta, no cartão do banco, no sapato, mas ele estará lá.

Quando os cientistas aprenderem a manipular habilmente os átomos, produtos saídos diretamente dos livros de ficção científica se tornarão realidade. Em 2020, a indústria vai fabricar materiais 100 vezes mais resistentes que o aço, carros que não arranham, espelhos antiofuscantes, aviões mais leves, roupas que regulam a temperatura do corpo, jornais eletrônicos de plástico semelhante ao papel, tintas que mudam de cor, aquecedores solares baratos, bolas de basquete que não perdem a elasticidade. O casco dos navios será repelente à água - com menos atrito, eles gastarão menos combustível. Todos os materiais que você descarta, inclusive os não-recicláveis, poderão virar outros objetos. O futuro respeitará, como nunca, a máxima de Lavoisier: "Tudo se transforma".
Tudo lindo e maravilhoso, mas a nanotecnologia ainda encontra opositores. Entre as questões, duas se destacam. Primeira: assim como os nanoprodutos podem ser usados para o nosso conforto, também podem se voltar contra nós. A tecnologia será utilizada para fins militares? Teremos armas mais destrutivas que a bomba atômica? Segunda: sabe-se que algumas combinações de átomos são tóxicas. Quais os efeitos que as nanoestruturas terão sobre o meio ambiente e o corpo humano? Como você percebe, a polêmica é inevitável, mas saudável. Para quem acredita nos benefícios da ciência, vale apostar no bom senso do homem.


Tendências




- NANORROBÔS

Até 2010, a ciência deverá ser capaz de construir nanorrobôs - minúsculos robôs que vão ordenar os átomos para a criação de novos produtos.



- ESCALA COMERCIAL

Se tudo correr como prevêem os cientistas, os primeiros produtos da nanotecnologia comercialmente viáveis devem surgir a partir de 2015.



- MEDICINA

Em 2020, os nanorrobôs deverão ser amplamente utilizados em hospitais. As maquininhas invisíveis poderão entrar no corpo humano para combater células cancerígenas, matar vírus e micróbios, destruir placas de colesterol.



- RISCO POTENCIAL
Assim como os nanoprodutos podem ser usados para o nosso conforto, também podem se voltar contra nós. Um dos temores é que a tecnologia seja empregada para fins militares.




.
.
.
C=63165
.
.
.

O Futuro é invisível - Nanotecnologia

O FUTURO É INVISÍVEL - Nanotecnologia



A próxima grande revolução na ciência será tão pequena que você não vai enxergá-la nem com microscópio. Os efeitos, porém, serão devastadores. Quem garante é o físico americano Eric Drexler, cientista que batizou a tal revolução de "nanotecnologia", na década de 80. Drexler inventou o termo para identificar um conhecimento ainda por ser gerado, que consistiria no desenvolvimento de uma linha de produção industrial em escala nanométrica, ou seja, igual ou inferior a um bilionésimo de metro. Uma fábrica inteira menor que o diâmetro de um fio de cabelo, capaz de montar produtos átomo por átomo. Descrever algo que não existe é tarefa difícil, mas o nome inventado por Drexler caiu no gosto popular - até ter seu significado alterado por pesquisadores nos últimos 20 anos.

Hoje, trata-se por nanotecnologia o desenvolvimento de produtos com tamanho inferior a 100 nanômetros, enquanto o termo original referia-se a miniaturizar o processo produtivo como um todo. Para Drexler, a mudança esvaziou parte do conceito. De um jeito ou de outro, o investimento em pesquisas cresce em tamanho inversamente proporcional aos objetos produzidos: saltaram de 825 milhões de dólares, em 2000, para 3 bilhões de dólares, em 2003. Gigantes como Kodak, General Electric e 3M saíram na frente e já tocam projetos de satélites mais leves a televisores de altíssima qualidade. Não chega a ser o futuro imaginado por Drexler. E a distância a percorrer ainda é longa. Mas a ciência já caminha rumo à gigantesca revolução microscópica.

Você afirma que o termo "nanotecnologia" é usado em excesso e perdeu parte do seu sentido original. O que mudou?

A idéia de "nanotecnologia" apareceu pela primeira vez em meu livro Engines of Creation ("Motores da Criação", sem tradução em português) para descrever a visão do cientista Richard Feynman baseada no uso de máquinas em escala nanométrica que construiriam produtos atomicamente precisos. Com isso, referia-me a um novo e revolucionário processo de produção que implica um grau de eficiência e produtividade maior que qualquer outro método atual. Nos laboratórios de pesquisa espalhados pelo mundo, o termo "nanotecnologia" hoje faz referência a produtos ou materiais que contenham peças na escala nanométrica, normalmente definida em 100 nanômetros ou menos. Essa é, provavelmente, a distinção-chave: originalmente o termo era ligado a um processo produtivo específico, enquanto hoje ele é cada vez mais utilizado para descrever produtos finais que contenham componentes de escala pequena. Muitos projetos valiosos estão em andamento sob o rótulo de "nanotecnologia". Mas as pessoas estão usando o termo "nano" em excesso, como uma ferramenta de marketing.

A nanotecnologia vai mudar o mundo?

Às vezes, o futuro da tecnologia é fácil de se prever. Por exemplo: sabemos que os computadores ficarão cada vez mais rápidos e os materiais mais fortes e que a medicina vai curar mais doenças. A nanotecnologia será responsável por grande parte desse futuro, possibilitando avanços em todos esses campos. Uma enorme gama de produtos que são impossíveis de serem fabricados atualmente poderá ser desenvolvida. O trabalho experimental nesse campo continua. Uma área interessante é a engenharia de proteínas, que modifica geneticamente essas moléculas para, entre outras coisas, produzir remédios. Cientistas já são capazes de construir novas proteínas com precisão atômica.

Como isso irá afetar nossas vidas?

A nanotecnologia que descrevi trará enormes conseqüências para a economia, a medicina, o ambiente e a segurança. Sistemas poderão ser usados para construir produtos complexos de maneira limpa, eficiente e a baixo custo. Trabalhando com precisão atômica produziremos computadores pessoais com 1 bilhão de processadores, sistemas de energia solar eficientes e baratos e aparelhos médicos capazes de destruir organismos que provocam doenças e reconstruir tecidos humanos, materiais 100 vezes mais fortes que o aço e sistemas militares mais poderosos.

Você descreve montadores moleculares como peças-chave da nanotecnologia. Como eles funcionarão?

A idéia é simples: enquanto químicos misturam moléculas em uma solução, permitindo que elas vaguem e colidam aleatoriamente, os montadores moleculares irão posicionar as moléculas, trazendo-as para um local específico no momento desejado. Deixar moléculas baterem umas contra as outras de maneira aleatória pode levar a reações indesejadas - um problema que aumenta à medida que os produtos crescem de tamanho. Segurando e posicionando moléculas, os montadores irão controlar a maneira como elas reagem, construindo estruturas complexas com precisão atômica. Imagine uma linha de produção, com aqueles braços robóticos montando um produto. Esse braço é abastecido de peças que chegam por uma esteira. Passo a passo, a esteira avança e o robô pega uma nova peça e a adiciona ao produto em montagem. Eventualmente, o produto fica pronto e é levado por uma outra esteira, enquanto um novo produto interminado entra em seu lugar. Para ter noção do funcionamento de um montador molecular, imagine que todos os elementos envolvidos nesse processo são medidos em nanômetros, ou seja, um bilionésimo de metro, e que as peças a serem montadas são alguns átomos, passando da alça para o produto por uma reação química num local específico. O montador funciona como parte de um sistema maior que prepara ferramentas, coloca-as na esteira e controla o mecanismo de posicionamento robótico. É um sistema complexo que ninguém conseguirá construir no futuro próximo. Aliás, ninguém está tentando construir montadores moleculares hoje, porque a nanotecnologia ainda está na infância. Vemos um caminho para esses montadores como os pioneiros que desenvolveram foguetes nos anos 30 e 40 viam um caminho para a Lua. Mas, como eles, ainda não estamos prontos para o objetivo final. Eles sabiam que antes precisariam lançar vários satélites, como nós sabemos que primeiro teremos de construir várias máquinas moleculares.

Qual nossa distância para a utilização de máquinas moleculares?

Previsões sobre o tempo que levará para alcançarmos novos desenvolvimentos tecnológicos normalmente são erradas. O trabalho em direção à nanotecnologia avançada está acontecendo em diversas frentes e novas conquistas serão alcançadas, provavelmente nos próximos anos. Conquistas que muitas pessoas esperam que ocorram nas próximas décadas. Geralmente digo que estamos a duas décadas da nanotecnologia molecular avançada.

Você escreveu sobre os perigos de montadores descontrolados, que poderiam se auto-replicar indefinidamente. Esse é um risco realmente possível?
Quando escrevi Engines of Creation achei importante que o público percebesse que em todas as tecnologias poderosas existem perigos tremendos, tanto quanto boas oportunidades. Minha preocupação era de que os leitores ficariam entusiasmados demais com as possíveis vantagens da nanotecnologia, sem considerar seu potencial lado negativo. Em relação aos montadores descontrolados e auto-reprodutores, a existência deles é certamente viável de acordo com as leis da física. Porém, eles não apareceriam por acidente. Alguém teria que projetá-los e construí-los, o que seria uma tarefa difícil e sem utilidade. Hoje em dia, o que mais me preocupa é a ênfase exagerada com que essa possibilidade é tratada. Isso acaba tirando a atenção de questões mais importantes, como o uso deliberado de tecnologias poderosas em sistemas de armamento. É aí que os cientistas e formuladores de políticas públicas deveriam se concentrar.