Archive for the ‘Nanotecnologia’ Category

Átomo individuais podem nunca ter sido vistos

maio 18, 2011

Sou assinante do site Inovação tecnológica. Este site proporciona, semanalmente, notícias de ponta do mundo tecnológico, traduzindo e escrevendo em linguagem jornalística, as matérias das grandes revistas científicas.

O titulo da matéria de hoje é esse mesmo do post. Achei a matéria tão bem escrita que resolvi apenas indicar para vocês a leitura da mesma. É impressionante, Agostinho Rosa, autor da matéria,  disse em poucas linhas tudo, e mais um pouco, do que eu gostaria de dizer, é demais.

Vai aqui então minha indicação desse artigo intrigante, que discute não apenas se estávamos equivocados ou não ao dizer que “enxergamos” os átomos, mas discute toda a forma de se fazer e divulgar ciência.

Parabéns Agostinho.

SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Átomos individuais podem nunca ter sido vistos. 16/05/2011. Online. Disponível em

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=atomos-individuais-nunca-ter-sido-vistos. Capturado em 18/05/2011.

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Nobel de física – Grafeno? Mas o que é isso?

outubro 19, 2010
Em 2002 a atriz americana Halle Berry venceu o Oscar de melhor atriz, pelo filme “A última ceia (Monster´s Ball)”,  tornando-se a primeira mulher negra a receber o prêmio principal. Mas em 2005 a mesma atriz foi agraciada com o Framboesa de Ouro (Razzie Awards), uma paródia do Oscar, que premia os piores filmes, atores, atrizes e diretores do ano, o filme em questão foi “Mulher gato  (Catwoman)” .

O físico russo Andre Geim passou por algo parecido, mas ao contrário. Em 2000 ele recebeu o prêmio IgNobel, uma sátira do Nobel que premia as pesquisas cientificas mais estranhas e bizarras do ano. Geim foi laureado por um trabalho onde mostra que mesmo substâncias não magnéticas podem ser levitadas em fortes campos magnéticos, para provar isso ele fez um sapo levitar.

Andre Geim (a esquerda) e Konstantin Novoselov

Agora em 2010 Geim e outro russo, Konstantin Novoselov, receberam o prêmio Nobel de física pelos seus trabalhos com o Grafeno.

O Grafeno é a nova menina dos olhos, não só dos físicos, mas também de todos que estão envolvidos com a tecnologia da microeletrônica e dos novos materiais. Assim como o transistor de silício substituiu a válvula, o grafeno promete substituir o silício.

No dia 13 de setembro publiquei aqui um post chamado “Brasil possui curso de engenharia em nanotecnologia”, nele eu tento explicar o que é nanotecnologia, a ciência do muito pequeno, e como essa nova técnica científica está revolucionando a produção de novos materiais. Entre eles destacam-se os famosos nanotubos de carbono e agora o grafeno.

Os nanotubos de carbono são tubos formados somente com átomos de carbono, com espessura de um único átomo. Se abrirmos um nanotubo teremos o grafeno, uma superfície plana, formada por átomos de carbono ligados numa estrutura hexagonal. O modelo estrutural assemelha-se a uma tela de galinheiro, mas só que a espessura dessa folha de carbono é de apenas um átomo.

 As propriedades do grafeno são tão notáveis que parece até ficção científica. Além de ser o material mais resistente que existe (pelo menos que o homem tenha conseguido medir), é um excelente condutor elétrico e térmico. É praticamente transparente, mas tão denso que nem o gás Hélio consegue atravessá-lo. Sua resistência é cerca de 200 vezes a do aço estrutural. Com o grafeno foi possível quebrar todos os Recordes dos melhores transistores fabricados, os mais rápidos, os menores e o mais finos já produzidos.

estrutura do grafeno

No ano passado o rápido avanço nas pesquisas do material permitia estimar que um chip de grafeno poderia atingir a freqüência de 1 THz (um tera Hertz = 1012 ciclos por segundos). No início desse ano novos métodos de obtenção do grafeno foram conseguidos, dessa forma não está longe a obtenção desse material em escala industrial, o que vai ocasionar uma verdadeira revolução tecnológica. Essa revolução se dará em componentes eletrônicos, telas sensíveis ao toque, LEDs orgânicos,  processadores mais rápidos e quiçá, mais baratos. Isso tudo num primeiro momento, mas isso será apenas o começo, pois como se trata de um novo material que serve de base para a construção de equipamentos, fica dificil imaginar o alcance das novidades.  Ainda nesse mês foi anunciada mais uma nova técnica de obtenção do mesmo, agora por uma equipe americana (a anterior era japonesa).

Outra utilidade do grafeno, está na possibilidade de uso de suas folhas no armazenamento de hidrogênio na forma sólida. O hidrogênio é um gás altamente explosivo e por esse motivo usá-lo na forma gasosa é extremamente perigoso, principalmente em tanques de automóveis. Já no estado sólido, não há o risco de explosão. Vários são os metais que armazenam hidrogênio na forma sólida, como o titânio, zircônio, vanádio, paládio e suas ligas. Ao absorver o hidrogênio eles formam compostos chamados hidretos metálicos. O problema é que praticamente todos eles exigem uma temperatura muito alta para a liberação do hidrogênio, além disso, esses materiais são pesados. O grafeno além de extremamente leve, permite a absorção e liberação do hidrogênio com vantagens em relação aos hidretos metálicos, para isso é necessário misturar ao grafeno oxigênio, oxidando as folhas de carbono. Isso pode tornar os carros movidos a hidrogênio mais baratos e viáveis.

Com todas essas propriedades, não é a toa que o grafeno tenha se tornado a bola da vez, e isso talvez explique um prêmio Nobel tão cedo. O grafeno foi descoberto em 2004, portanto em menos de 6 anos seus descobridores já foram agraciados com o maior prêmio das ciências, 10 milhões de coroas suecas (cerca de R$ 2,5 milhões). Só para efeito de comparação Einstein publicou seu trabalho sobre o efeito fotoelétrico em 1905 e recebeu o prêmio Nobel em 1921 por este trabalho. O Nobel de 2009 premiou três cientistas independentes, por trabalhos desenvolvidos na década de 60.

O artigo Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films (doi: 10.1126/science.1102896), de Novoselov, Geim e outros, pode ser lido por assinantes da Science em www.sciencemag.org.

Bibliografia:

 Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films
K. S. Novoselov, A. K. Geim, S. V. Morozov, D. Jiang, Y. Zhang, S. V. Dubonos, I. V. Grigorieva, A. A. Firsov
Science
22 October 2004
Vol.: 306. no. 5696, pp. 666 – 669
DOI: 10.1126/science.1102896

http://www.agencia.fapesp.br/materia/12875/especiais/nobel-de-fisica-vai-para-pesquisa-com-grafeno.htm

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=nobel-fisica-grafeno&id=010160101005&ebol=sim

Brasil possui curso de engenharia em nanotecnologia

setembro 13, 2010

Cena do filme "Viagem Fantástica"

A nanotecnologia é a tecnologia do mundo do muito pequeno. O prefixo nano quer dizer uma parte em um bilhão 1/1.000.000.000 =10-9. Portanto, nesse tipo de tecnologia os objetos manipulados estão em escala molecular, ou até mesmo atômica. Para se ter uma ideia da ordem de grandeza que estamos falando (se é que se é possível ter essa ideia) um nanômetro está para um metro, na mesma proporção que a medida de 150 m está para a distância da Terra ao Sol (é acho que não é mesmo possível se ter uma ideia clara sobre isso, mas deu pra perceber que é muito, mas muito pequeno).

O primeiro a perceber a potencialidade desta tecnologia foi o mais famoso físico norte-americano Richard P. Feynman, em uma palestra para a Sociedade Americana de Física em 1959, palestra esta intitulada: “Há muito espaço lá embaixo”. Segundo Feynman seria possível num futuro não muito distante a manipulação átomo por átomo para criar novos materiais. É praticamente isso o que está sendo feito atualmente.

Diversos novos materiais foram criados a partir da nanotecnologia, como os já famosos nano tubos de carbono. E isso não é apenas um brinquedinho dos cientistas, muitas aplicações práticas já estão sendo utilizadas na indústria, medicina, informática e outras áreas.

Uma aplicação, ainda pertencente só a ficção científica, é a introdução de um nanobot (um nano robô) em um ser vivo doente, como por exemplo, com um tumor maligno. O nanobot migraria através da corrente sanguínea até o local do tumor e lá poderia combatê-lo sem prejudicar nenhuma célula sadia. Quem assistiu ao filme “Viagem fantástica” deve estar se lembrando do filme agora: Um submarino com uma equipe de médicos e cientistas é miniaturizado e injetado no corpo de um paciente que sofre de um tumor no cérebro inoperável. O filme é de 1966 e seu roteiro foi escrito com base em uma história do brilhante físico e escritor de ficção científica Isaac Asimov. Diferentemente do que normalmente acontece, a história foi escrita por encomenda para o roteiro do filme. Mas parece que Asimov não gostou do filme e decidiu contar ele mesmo outra história lançando: Viagem fantástica II. Apesar de ter visto o filme quando ainda era adolescente ( e muito tempo depois dele ter sido lançado, afinal não sou tão velho assim) lembro-me de ter gostado muito do filme e até hoje lembro de várias cenas, como o ataque que os glóbulos brancos fazem ao submarino, ou o terrível momento em que eles tem que atravessar as válvulas do coração. Os efeitos especiais são fantásticos para a época.  

Como toda forma de tecnologia, a nanotecnologia não está livre do seu lado deletério. Uma das grandes preocupações é o descontrole desse tipo de partícula. Como são extremamente pequenas poderiam contaminar o ambiente e até seres vivos. Por se tratar de um tipo de material completamente novo, criado artificialmente, não sabemos que complicações podem advir dessa contaminação.

Mas a nanotecnologia já é uma realidade e não apenas uma promessa. Já existem no mercado diversos produtos produzidos ou melhorados através do uso dessa técnica. As potencialidades estão se mostrando incríveis. Poderemos afirmar, em pouco tempo, que o país que ficar fora desta nova tecnologia será comparado a ter ficado de fora do avanço da microeletrônica tempos atrás, gerando uma dependência tecnológica em áreas vitais hoje como a informática e as telecomunicações.

Neste ano dois cursos de graduação de engenharia incluíram a modalidade engenharia em nanotecnologia, os dois no Rio de Janeiro: UFRJ e PUC. Antes da abertura desses cursos a modalidade só existia para cursos de pós graduação ou especialização.

Essa nova carreira exige um engenheiro com uma formação mais diversificada nas áreas de física, química, biologia, eletrônica e computação. Por esse motivo a necessidade de se criar um novo curso.

Para maiores informações sobre a importância da nanotecnologia consulte o site do ministério da ciência e tecnologia – MCT: http://www.mct.gov.br/index.php/content/view/77609.html.