[Música] na aula de hoje eu vou falar sobre a nanotecnologia aplicada materiais e outro porque a nanotecnologia ela vem influenciando muito né a todo toda tecnologia que nós temos nos últimos 20 anos né metendo uma influência muito grande da nanotecnologia Então como é que essa nanotecnologia interfere hoje na ciência e na no desenvolvimento das coisas principalmente do desenvolvimento dos materiais o primeiro a gente precisa entender o que que é nanociência e nanotecnologia quando a gente fala nanociência nanotecnologia a nanociência a gente relaciona aos estudos do dos materiais e fenômenos que ocorrem nesse caso aí que
varia do 01 aos 100 nanômetros de dimensão física e a nanotecnologia é a se refere aos meios né de manipulação fabricação ou uso desses materiais que estão nessas dimensões aí entre 01 e sem nanômetros agora que venha ser um nanômetro o que que é um nome Então na verdade nanômetro ele nada mais é do que uma medida de dimensão física assim como a gente tem um metro o decímetro centímetro que ele representa a bilionésima parte do metro só que a gente fala o que quer dizer bionésia uma parte do neto é muito difícil a gente
ter uma noção de quão pequeno é imaginar um nanômetro tem um exemplo muito interessante que que eu escutei no primeiro congresso e não da tecnologia que teve aqui na em São Paulo onde ele fez uma comparação muito interessante se você vai por exemplo em Santos né na praia de Santos e pega aquela clareia pequenininha que grãozinho de areia que você mal enxerga na ponta do dedo e você imagina uma praia uma extensão de Santos até Natal né uma praia inteirinha contínua de Santa tendo Natal onde nessa praia você vai pegar aquele grãozinho de areia e
colocar um do lado do outro até chegar em Natal de Natal conseguiu imaginar isso essa cadeia de grãozinho no lado do outro indo de Santos até Natal aí você imagina essa extensão de praia aí que cerca de 2.000 km de extensão reduz isso para um metro E aí aquele grãozinho de areia vai reduzir a ordem de um nanômetro Então essa é a dimensão física de um nanômetro então é muito pequeno então a trabalhar com nanotecnologia é uma coisa muito difícil e é muito complicado a gente obter nesse tipo de informação quando tecnologia então gente só
para a gente ter uma ideia do tamanho das coisas né como é que as coisas variam aqui a gente tem uma escala né dos objetos naturais do lado de cá objetos já feito pelo homem então desde o tamanho de uma formiga de alguns milímetros né até por exemplo a célula né da hemácia do sangue que ele tem na faixa de dois a cinco micros de diâmetro dentro da hemácia de cada célula a gente tem vários organelas a mitocôndria por exemplo molécula de ribossomo que ele sintetize é um tipo de um motor biológico naquele sintetiza ppp
e temos aí então diminuindo o tamanho até chegar a dimensão atômica se vocês lembram lá da física né da física e da química a dimensão do átomo ele está aí na faixa de 01 nanômetro na de dimensão física e aqui do lado direito os objetos já produzidos pelo homem Né desde pode ser uma noção aqui da cabeça de um alfinete de um dois milímetros de diâmetro até peças que são fabricadas com uma tecnologia não usual que a gente chama de microfabricação que a mesma tecnologia utilizada para confecção dos chips né que a eletrônica desenvolveu né
dos Memórias de flash que a gente faz por deposição e corrosão de material então a gente consegue fazer por exemplo engrenagens né com diâmetro da idade de sem micro mas 0,1 MM de dimensão física e por exemplo até estruturas aí da ordem por exemplo o nano tubo de carbono né que todo mundo acho que já ouviu falar do nanotube de carbono que aparece aí na nas mídias Nas reportagens falando sobre materiais que tem propriedades muito interessante o nanotube de carbono por exemplo ele tem tempo de resistência mecânica tração ele é cerca de 100 vezes mais
resistente que o aço com o mesmo diâmetro e cerca de seis vezes mais leve que eu acho então é uma material que preen engenharia muito interessante de se utilizar e o homem aprender a fabricar esse tipo de componente já e aqui a gente tem né nesse tipo de manipulação né de coisas nanométricas né Por exemplo a imagem é de 48 átomos de Ferro posicionar em cima de uma estrutura de cobre então isso aqui é uma imagem obtida com o equipamento chamado microscópio de tunelamento atômico onde você tem aí uma pontinha que ele escaneia átomo átomo
é uma superfície e cria então uma imagem a partir das forças de troca de corrente elétrica Então esse tipo de devolução né da ciência que a gente precisa para poder fazer esse tipo de manipulação e observação de nano coisas tá ele levou muito tempo o primeiro microscópio de toneladamente atômico então capaz de observar enxergar né o átomo ele foi inventado só em 1980 na década de 80 tem início de 80 e Então a partir daqui né tiverem a evolução de uma série de equipamentos tá capazes de conseguir observar o átomo 1 a 1 Então mas
para isso ele precisou aí do desenvolvimento de eletrônica de novos materiais de materiais especiais então levou muito tempo e envolveu grandes grandes pesquisadores e grandes cientistas nessa nesse tipo de devolução para vocês terem uma ideia da devolução por exemplo da tecnologia na década de 40 de 1940 foi descoberto o efeito do transistor então o primeiro transistor né que foi foi fabricado ele tinha aí vários centímetros de dimensão física e o primeiro produto Industrial né baseado no transistor na confecção dos Rádios né Na época na época de 1960 ele era a válvula que ele tinha a
função do transistor de amplificar uma corrente elétrica e esse tipo de componente Hoje ele é fabricado por um outro processo chamado de microfabricação onde a gente faz aqui então com dopage de materiais semicondutores né o mesmo efeito que o transistor fazia nessa válvula fazia a gente faz hoje com esse tipo de componente feito por micro fabricação na tecnologia diferente e nessa tecnologia de microfabricação cada transistor ele era conseguir se fazer na década na virada do milênio em 2001 como uma dimensão aí né da estrutura da ordem de 130 nanômetros de dimensão física então já é
uma dimensão muito pequena então nessa dimensão era possível colocar num chip na fabricação de um chip por exemplo uma área e da ordem de um centímetro quadrado pouco menos que um centímetro quadrado colocar cerca de 42 milhões de transistores tá aqui dentro nessa área essa evolução continua crescendo a gente começou continua miniaturizando né os processos de 65 nanômetro passou por 65 e 2006 45 nanômetro em 2008 32 nanômetro em 2009/2010 E hoje nós estamos aí com tecnologia dos 22 nanômetros de resolução isso faz com que esse tipo de dispositivo ele consiga fazer uma dimensão muito
menor e tendo uma dimensão menor a troca de informações ele é muito mais rápido então a gente consegue acelerar o processo de comunicação dentro do circuito onde hoje no mesmo tamanho de chip né da ordem de um centímetro quadrado a gente consegue colocar e mais de 2 Bilhões de transistores dentro desse chip então isso faz com que o processamento né Hoje tá utilizado os computadores na informática no celulares aí de alta a última geração ele seja muito muito mais rápido do que a gente tinha há pouco tempo atrás então isso mostra evolução da tecnologia e
essa evolução da tecnologia ele sempre vem acoplado a evolução de materiais a desenvolvimento de novos materiais e desenvolvimento de novas formas de como fabricar esses componentes então a nanociência nanotecnologia ele é hoje uma ciência muito disciplinar uma área muito disciplinar onde ele envolve tanto a física como a química como engenharia a Biologia todas as áreas praticamente do conhecimento ele envolve na nanotecnologia hoje e é um dos principais focos de atividade das Indústrias né E outra porque a estima-se né que atualmente o mercado mundial para produtos e processos serviços de que envolve nanotecnologia ele já supera
os 1 trilhão de Dólares aquele movimento é um capital muito grande então tem um mercado muito grande esse mercado da nanote e os campos de aplicação da nanotecnologia hoje são muito variados ele vai desde a indústria automobilística e aeronáutica onde a gente necessita de materiais mais leves e mais resistentes o uso de pneus por exemplo com que tem menos desgaste maior aderência no solo plásticos não inflamáveis na indústria eletrônica comunicações como eu tava falando do desenvolvimento do chip né de processo de armazenamento de dados mas cada vez mais compactos menores e mais eficientes as telas
planas [Música] das televisões né dos LCDs onde cada Pixel né é um ledzinho que é feito por mim com fabricação na indústria química e de materiais no uso de catalisadores mais eficientes ferramentas de corte mais duras e mais resistente mais tenazes então de fluídos magnéticos inteligentes para vários tipos de aplicações Então a gente tem aí não só na licença mas tem duas farmacêutica nos vários processos de fabricação energético meio ambiente defesa então nós temos o uso tá dando tecnologia espalhados em quase todas as áreas que a gente tem hoje do conhecimento de uso não só
de materiais como serviços também e para cada tipo de aplicação a gente precisa de uma nanotecnologia diferenciada né então no desenvolvimento de materiais por exemplo seja ele para na área da microeletrônica desenvolver processos diferenciados de como miniaturizar as coisas que tipo de processo eu vou utilizar processo de corrosão de posição tá como fazer esse tipo de processo os efeitos que acontece o eletroóticos E hoje nós se estudando por exemplo a fabricação dos chips óticos em vez de ter uma computação eletrônica de ter uma computação óptica tá então a parte da fotografia que substituiu a parte
do Filmes né fotos sensíveis né Por sensores onde a gente tem uma evolução cada vez maior com a diminuição dos pixels e aumento da resolução da do sensores óticos as conexões eletrônicas as máquinas moleculares e tem uma série de áreas né voltar e materiais que fazem uso da nanotecnologia hoje e não só desenvolvimento em materiais a área da química é um dos setores também que teve maior evolução né com a nanotecnologia desde a parte dos catalisadores né de você melhorar o efeito catalisador outra Porque qualquer reação química né Se vocês pensarem ele ocorre na superfície
dos materiais Então você ocorre na superfície dos materiais se conseguir trabalhar esse tipo de defeito de nanopartículas eu consigo aumentar muito a reatividade dos componentes Então a gente vai ver em alguns slides para frente como é que a diminuição da dimensão física afeta algumas propriedades dos materiais tá então isso tem aí em várias áreas por exemplo na área de droga delivery né de São cápsulas ou nano cápsulas que o medicamento ele é armazenado dentro da cápsula e ele é direcionado a um local específico para ser liberado para que você não tenha efeitos colaterais ou do
medicamento e o medicamento atua em região bem localizada do corpo então o que que muda quando a gente trabalha com partículas pequenas cada vez menores você pega qualquer material e vou diminuindo a sua dimensão física o que que acontece com esse material que que muda nele será que as propriedades físicas mudam alguma coisa a relação massa área né superficial o que que altera nisso como é que altera eu queria que tipo de propriedades físicas são afetadas pela diminuição da partícula por exemplo campo magnético Você tem uma partícula muito pequenininha Como é que o campo magnético
afeta essa partícula as propriedades elétricas eletrostáticas pois a gravitação a gravidade como é que a gravidade afeta nesse tipo de componente por exemplo é comum a gente pegar né em cima da mesa né você passa o dedo e olhe aqueles grãozinhos de areia aquela poeirinha brilhante né que é um grãozinho de areia na verdade aquele grãozinho de areia Se você olhar no microscópio ele vai ter o formato de uma pedra de uma rocha que a densidade dele na verdade a densidade é uma rocha Mas foi bom mas como é que uma rocha voa e cai
em cima da mesa como é que ele voa por que que eu vou você densidade desse grãozinho é a mesma densidade de uma pedra como é que a pedra voa Então esse tipo de defeito a gente vai vai descobrir que quando a gente diminui o tamanho das partículas ocorre uma coisa muito interessante por exemplo se eu imaginar um cubo com centímetro de aresta qual que vai ser a área superficial desse cubo Então como o cubo tem seis superfícies Eu tenho um centímetro quadrado em cada superfície ele vai ter seis centímetros quadrados Agora imagina que eu
passo aqui nesse cubo um plano vertical horizontal e transversal cortando esse cubo por três três planos Então vou dividir esse cubo em oito cubinhos menores com aresta de meio centímetro cada cubinho qual que era o superficial da soma de desses oito cubinhos se você fizer a conta você vai ver que área superficial desses cubinhos né somados ele vai dar esse cerca de cerca não vai dar 12 centímetros quadrados de área ou seja diminui cortei o tamanho dele para metade para o mesmo volume Total ele dobrou a área então cada vez que eu diminua o tamanho
da partícula eu dobro a área aí aumenta a área da superfície desse componente então [Música] esse efeito né que por uma mesma massa menor dimensão significa maior área superficial Isso é só esse efeito ele cria para gente uma série de fenômenos muito interessantes por exemplo se você imaginar a o açúcar cristal e o açúcar refinado Se você pegar dois copos de água com o mesmo volume de água e pega duas colheres de açúcar onde açúcar cristal e outro de açúcar refinado e coloca nessa nesse copo de água e tenta dissolver ele qual né dos copos
vai dissolver mais rápido qual a sua carne ou açúcar cristal isso é uma coisa que você já deve ter observado que quanto mais fino é a partícula ele vai dissolver muito mais rápido isso porque porque o efeito de reação química ocorre na superfície e ocorrendo na superfície quanto menor é dimensão física maior a relação área massa que eu vou ter Então como ele tem maior área superficial vai dissolver mais rápido Isso quer dizer o que que toda material quando reduzido as dimensões pequenas a reatividade química dele aumenta então isso faz com que os materiais aumente
suas atividades que é muito utilizado por exemplo em catálise na química que a carta ele funciona por reação na superfície e só que a gente tem tem um problema muito sério né trabalhar com partículas nanométricas com átomos átomo átomo é muito complicado e leva tempo por exemplo se eu imaginar nenhum processo fabricação montando átomo átomo e tentar construir um objeto macro que a gente está acostumado a usar por exemplo por exemplo construir uma moeda de 10 centavos numa moeda juntando um milhão de átomos por segundo é átomos de níquel Geralmente as moedas bom hoje não
são feitas antigamente as moedas eram feitas de níquel ser menos oxidativo nascer mais inerte então vamos imaginar que ele seja de níque então juntando um milhão de átomos de níquel por segundo imagina quanto tempo será que a gente leva para fabricar uma moeda de 10 centavos se a gente fizer as continhas né A gente vai ver aí lembra lá da química do nome da vogal fazendo as contas né a uma moeda de cerca de 10 centavos ele vai conter de 400 mil bilhões de bilhões de átomos ou seja 4 x 10 é 23 átomos Isso
quer dizer o quê que eu juntando um milhão de átomos por segundo mesmo assim eu vou levar cerca de 13 bilhões de anos para formar uma moedinha de 10 centavos é muito tempo então não tem jeito de a gente fazer um tempo hábil né montar uma estrutura átomo átomo nesse tipo de processo Então como é que a gente consegue viabilizar na tecnologia a gente tem que falar fazer um jeito que esse tipo de processo de aglomeração de partículas né ele se dele forma espontânea não que a gente vai montar uma um né com como alguma
máquina de montagem a gente vai ver que esse tipo de processo é viável a gente fez um pouquinho mais para frente bom a correlação a nanotecnologia aplicada materiais a gente consegue aplicar materiais em três formas diferentes por exemplo se a partícula estiver as três dimensões nanométricas né Por exemplo no caso de nanopartículas se eu tenho duas dimensões nanométricas de uma macro que no caso dos nanofílios ou se eu tiver uma dimensão nanométrica e duas dimensões macro que são os nano filmes então com esses três tipos de estrutura a gente consegue trabalhar e fazer várias coisas
diferentes com nanotecnologia obtenção que não eu posso ele pode ser feito a partir de uma solução você dissolve o material numa solução e faz um spray dessa solução e seca depois desse spray Esse é o mesmo processo né que a natureza faz né no caso da maresia e acho que quem já foi em regiões praianas já teve esse já teve essa oportunidade de ver o efeito da maresia que a maresia nada mais é do que quando você vai na praia observa a água quando quebra na onda nas rochas ele joga aquele spray de água aquele
aquela particularzinha de água né aquela gotícula de água que é arrastada pelo vento ele seca vai secando a água vai evaporando você sobe ali naquele material um cristalzinho tô com a água salgada ele tem sais diversas E vai formar cristaizinhos nanométicos esse cristalzinho não não meto por ter uma dimensão muito pequenininha então área superficial dela é grande em relação a massa ele consegue ser arrastada pelo vento ele voa e deposita e entra em tudo quanto é equipamento principalmente os equipamentos eletrônicos é que você tem pela televisão rádio qualquer tipo de equipamento eletrônico que você tem
em casa né ele vai entrar pelas frestas e vai depositar dentro do equipamento a hora que por exemplo próximo de chuva quando a umidade relativa do ar aumenta esses saizinhos eles absorvem umidade do ar viram um eletrólito uma solução né eletrônica que criam curto circuito num dos componentes eletrônicos que acabam queimando né vários tipo de componentes eletrônicos esse efeito da maresia muito comum e a gente usa esse mesmo tipo de processo para fabricar Não não posso nem de outros materiais e a gente consegue fazer isso tanto para materiais metálicos como materiais cerâmicos ou materiais poliméricos
a gente consegue usar esse mesmo processo para fazer então vários tipos de pós nanométicos a gente consegue fazer também usando moagem mecânica e onde a gente vai quebrando o material tá com o impacto até obter material da ordem de dimensão física no caso dos nanofílios o homem conseguiu fazer aí né fazer um tubo de carbono né de uma forma relativamente fácil entre aspas né a produção do tubo de carbono ele ainda é muito pequeno no mundo e o custo também não é muito não é barato né mas a gente consegue fabricar aí hoje não só
no fios de carbono mas vários tipos de nano fios com seja ele metálico polimérico o mesmo cerâmico se vocês já viram como é que é feito o algodão doce então na próxima vez se tiver em chance de ir Algum parque de diversão ou em alguma Praça Onde esteja vendendo algodão doce né dá uma olhada como é que é fabricado o algodão doce usando esse mesmo princípio da fabricação do algodão doce a gente consegue fazer fios né de vários tipos de materiais tá então controlando a matéria-prima a solução as condições de secagem as condições da viscosidade
do material é possível a gente fazer então no fios né com processo bem parecido com que é feito o algodão doce e a gente tem aí a terceira forma de nano estruturas né que são os no filmes onde você tem uma dimensão monométrica e duas dimensões macros esse tipo de material ele é muito utilizado para recobrimento de superfície assim como a gente faz com uma pintura né a gente faz o recobrimento de uma superfície com um firme nanométrico usando esse tipo de propriedade de desse tipo de material tem vários processos né de obtenção de filmes
assim como a gente faz o uso do Spray então se você pinta uma superfície com líquido que ele consegue espalhar na superfície a hora que esse líquido seca né ele vai deixar ela depositado ali um filme nanométrico de material então existem aí filmes nanométricos poliméricos metálicos e cerâmicos também a cerca de 10 anos atrás entrou em desenvolvimento né para uma fabricante de produtos de revestimento de folhas de Aço né Para que o aço ele é uma taxa de corrosão muito alta né ele oxida muito fácil e a gente usa normalmente um processo de recobrimento do
aço por exemplo fosfatização para deixar esse material inerte né para ter menos oxidação da da folha de Aço só que o problema do Fosfato é que ele é um agente poluente caro ele causa um problema ambiental muito sério então o pessoal conseguir desenvolver um filme cerâmico nanométrico de espessura nanométrica que conseguia fazer o recobrimento da superfície muito bem feito mais fechado e até que o filme de fosfato e que sendo nanonético a utilização é uma quantidade muito pequena de material ele consegue recobrir uma área muito grande com a vantagem ainda que por ele ser um
material cerâmico ele é inerte duro então tem uma alta resistência mecânica e faz com que essa superfície por exemplo ele fique mais resistente a risco se eu tiver qualquer material raspando aqui em cima para mim poder remover fazer um risco no nosso superfície eu tenho que penetrar da superfície e arrancar esse material como essa membrana Ele é bem densa e dura eu não consigo penetrar por baixo dessa membrana para remover ele então ele cria aí uma superfície muito resistente tá que tá começando a ser utilizado hoje por várias indústrias né para esse tipo de recobrimento
de folhas né de aço para como até o anticorrosivo Então a gente vai ter aí temos já no mercado né vários vários tipos de por exemplo a linha Branca né que são as geladeiras fogões esse tipo de dispositivos de equipamentos onde as folhas de Aço são tratadas com esse tipo de material hoje então a dano tecnologia já tá na sua casa e você nem sabia mas o uso da tecnologia ele tem outro tipo de aplicação por exemplo na fabricação dos chamados memes são dispositivos microeletromecânico Onde eu consigo fabricar por técnicas de microfabricação a mesma técnica
utilizada para fazer o chip na eletrônico de fazer dispositivos mecânicos né em tamanhos minúsculos por exemplo esse tipo de bomba aqui ele tem um canal onde você tem um rotor que ele gira e ele bombeia um fluido aqui dentro então esse rotor ele tem cerca aí de 02 MM de diâmetro Então são espessura de duas folhas de papel sulfite onde ele faz esse bombeamento né são são microbombas né para vários tipos de aplicações por exemplo para uso na Medicina né você tem aplicação de algum tipo de medicamento onde você tem uma quantidade muito pequena de
medicamento você tem que ser injetado no paciente então a gente tem vários períodos aqui por exemplo temos uma ponta de microscópio de força atômica onde a pontinha aqui ó dessa agulha Ele termina em alguns átomos e ele vai interagir aqui por forças de vanderwaal com a superfície do material ele escaneia a superfície Então por forças de vanderwaus mapeando a superfície tá E obtendo aí superfícies com resolução nanométrica a gente consegue com esse tipo de equipamento por exemplo usando vários tipos de interação entre a ponta e amostra por exemplo seja ela força de vanderwaal no caso
de um microscópio força atômica ou seja por corrente elétrica no caso de microscópio de tonelamento atômico a gente tem aqui pode trocar por exemplo outro tipo de distrações forças magnéticas por exemplo sítios magnéticos no material e a partir Então desse tipo de varredura obtenha uma estrutura parecida com essa é onde a gente tem aqui ó átomo átomo o contorno aqui no caso ele é um contorno de uma superfície de trocas de corrente elétrica na superfície do material então o formato do material não é esse essa figura mostra representa a superfície de troca de corrente elétrica
entre a ponta do microscópio e amostra em tempo de aplicação da nanotecnologia hoje nós temos aí aplicações diversas né todos os leitores de DVDs de CDs os reis eles fazem uso de lasers onde a fabricação do laser ele é feito com deposição de camada camada nanométrica né então a gente tem embutido aqui dentro não da tecnologia nesse dispositivos hoje todos os aparelhos de mp3 Esse pequenininhos né onde armazenar o armazenamento da informação ele é feito num em Componentes de mídias né de estado sólido onde é feito por microfabricação também que você tem ali componentes nanométricos
aqui a gente tem um outro exemplo a língua eletrônica desenvolvida pela Embrapa que é capaz de detectar odores ou sabores diferenciados para fazer controle por exemplo de qualidade de cafés ou controle de qualidade de perfumes e que são sensores muito mais sensíveis que que o nosso nariz é que a nossa língua então a gente tem aplicações muito variadas por exemplo acho que a maioria de vocês né que usa óculos hoje usam óculos com lentes não reflexiva Então essas lentes não reflexiva que não refletem né que não tem aquele brilho na superfície do vidro é porque
esse vídeo Ele é tratado ele tem uma camada nanométrica na superfície do vidro para impedir essa reflexão espelhar na superfície do vidro deixar somente passar a luz né que chega praticamente perpendicular a lente o feixe de luz que ele incide inclinado na lente ele é barrado por uma série de pelinhos monométricos que fica aqui na superfície da lente então todo esse tipo de lentes de óculos que tem essa lente não reflexiva ou os óculos que escurecem a medida que a intensidade de Luz Aumenta ou que ele fica claro a medida que você entra no ambiente
mais escuro né os chamados Transitions né também são feito com partículas nanométricas na composição do vidro que tem uma série de propriedade específicas que fazem essa regulagem da opacidade ou não da luz com a claridade Então a gente tem aqui um outro exemplo de uma armação de óculos feito com liga de memória de forma que são ligas que você pode dobrar ela e se você aquecer um pouquinho ele volta a forma original como é que diz de uma forma você consegue ter alto grau de deformação mecânica nesse material e conseguir retornar a forma original dela
com variações de temperatura Então são ligas especiais que chama que a gente chama de ligas de memória de forma Então tudo isso sua aplicações da Nando tecnologia então a gente e essa aplicação da tecnologia hoje ele tá tem quase todos os lugares todas as mídias por exemplo de CDs e DVDs onde são gravadas informações aqui a gente tem por exemplo né os pixels onde são gravados informação de uma mídia de dvd onde se a gente imaginar que isso aqui tem cinco micros de dimensão um micro ele daria aí uma dimensão aproximadamente desse tamanho onde cada
Pixel disso aqui ele vai estar aí numa dimensão aí da ordem de 20 nanômetros né então são estruturas nanométricas então a gente faz uso aí no nosso dia a dia de vários tipos de estruturas nanométricas né que a gente não tinha ideia que que fazia o que tava no nosso dia a dia né tanto nanotecnologia aqui a gente tem um exemplo né de usando microscópio né de eletrônica que varredura de uma digestão de DNA onde a gente consegue fazer cortes específicos em Pontos específico do DNA para fazer recomposição genética por exemplo de manipulação genética Então
essa aqui também uma imagem onde o diâmetro desses filamentos de DNA é da ordem de dois manômetros de dimensão física Então você tem aí o uso muito intenso né na tecnologia na área da biomedicina também bom voltando lá a questão do de montar átomos átomo uma estrutura macro que no exemplo lá da da moeda ele levava cerca de 13 bilhões de átomos a de anos juntando um milhão de átomos por segundo a natureza mostra que nós somos a prova viva de que a nanotecnologia é possível a gente começa né de quando os espermatozoide né fecundo
óvulo né de uma única célula microscópica Depois de alguns meses ele transforma no bebê no bebezinho de alguns quilos e depois de alguns anos né um homem que cerca de 40 50 kg de pode chegar até 70 kg de peso Mas e aí um tempo de vida relativamente curto né então se a gente comparar com aquela moedinha esse tipo de evolução de forma de crescimento é uma coisa muito interessante E que esse tipo de defeito que na verdade a natureza faz uso todos todos seres vivos fazem uso é de uma replicação quer dizer de uma
estrutura se dividindo em duas outras né E essas outras estruturas novas se subdividindo em duas outras de novo então que a gente chama de crescimento geométrico então no momento que uma primeira célula né de um futuro embrião ele é criada ela se duplica e cada uma delas se duplica novamente então se você imaginar por exemplo naquele processo de fabricação da moeda em vez de juntar um milhão de átomos por segundo você tiver uma duplicação um átomo de Nico mas junto com outro átomo de níquel a cada segundo então a cada segundo você duplica o número
de átomos de Nico que são acoplados na estrutura isso em quanto tempo será que vai formar a gente vai conseguir formar uma estrutura de do tamanho de uma moeda de 10 centavos então se você fizer as contas tá isso não vai levar nem dois minutos de tempo ou seja se você duplicar um átomo de a cada segundo um por segundo só é muito diferente você imaginar juntar um milhão de átomos por segundo né Então você só duplica um por segundo ao longo do processo de crescimento geométrico tá e cerca de dois minutos você tem aí
o tamanho de uma moeda inteira tá num Tempo muito curto Então esse efeito né de automotagem é o efeito muito interessante para nanotecnologia E é isso que vários pesquisadores estão atrás né tentando descobrir formas de como criar essas condições de auto duplicação de automotagem na verdade esse tipo de estudo se a gente coloca condições de temperatura PH os tipos de componentes que estão ali na solução né que tem ligações covalentes iônicas forças de vandervals as forças eletrostáticas associadas se a gente controla esse tipo de parâmetros a gente consegue colocar numa condição que a estrutura começa
a se auto montar sozinha então tem vários tipos de estrutura que esse efeito ele acontece que é possível a gente fazer esse efeito e assim que a gente faz as várias estruturas a nono método que a gente usa hoje só que além disso esse estudo da da automotagem ele encaminha a gente para uma outra área né Tem vários pesquisadores que estão fazendo pesquisa com pedaços de DNA tentando replicar pedaços de DNA e fazer com que esses DNA tanto de criar vida esse tipo de defeito na verdade ele pode ser bom de um lado e pode
ser muito ruim de outro lado se por exemplo você consegue montar uma moléculazinha por exemplo baseado em carbono e que seja estável e que se auto duplique que que acontece se essa moléculas baseado em carbono se auto duplicar for estável ele vai roubando carbono vai se duplicando em escala exponencial geométrica o que vai acontecer é que em pouco tempo ele vai roubar todo o carbono disponível da terra ele vai acabar com a vida na terra né então esse tipo de estudo ele tem que ser muito bem feito muito bem controlado e até agora a gente
não conseguiu ainda descobrir nenhum tipo de estrutura que tivesse esse tipo de efeito Ainda bem né mas são coisas que a gente não sabe que pode acontecer então tem que tomar muito cuidado e uma outra coisa que a gente precisa tomar cuidado no nosso dia a dia é que a gente faz uso de uma série de produtos não da tecnológicos e que a gente não tem noção de que tem nanotecnologia envolvida ali por exemplo o uso de protetor solar e a maior parte do protetor solar hoje ele é baseado no dióxido de titânio tá em
partículas de dióxido de titânio onde o dióxido de capacidade de absorver radiação ultravioleta né ele fica ativo e ele consegue descarregar essa energia em outras coisas inclusive quebrar moléculas orgânicas Tá mas ele não deixa que a radiação ultravioleta penetre tá na pele então antigamente o pessoal usava esses pauzinhos de dióxido titânio com dimensões grandes né eram de vários micros de dimensão física isso fazia com que o protetor ficasse Branco ele fosse um creme branco que você passava na pele e para poder dar proteção ele tinha que ficar branco na pele hoje em dia não hoje
em dia os protetores são praticamente incolores você passa ele desaparece na superfície Por que que ele desaparece porque o pessoal tão utilizando pós né de dióxido com dimensões muito pequenininhas com dimensões abaixo de meio micro dimensões abaixo né do comprimento de onda da Luz visível Isso quer dizer o quê que esses grãozinhos ficam invisíveis a radiação visível a luz que a gente usa para observar para enxergar então ele desaparece então o protetor solar hoje né ele tá tão pequenininho que desaparece aumenta a reatividade dele porque aumentar a superficial né da do pózinho aquele protege melhor
né da radiação trivalente Mas ele tem um problema como ele tem dimensões submicrométricas ele tem uma dimensão menor que o tamanho da do poro por exemplo que a gente tem na pele isso quer dizer o quê que quando você passa esse protetor uma parte desses pauzinhos ele penetra na pele e vai lá para dentro da derme e pode entrar na corrente sanguínea então o que que isso causa não sei isso é um estudos que ainda a gente não sabe a longo prazo o que que pode causar Tá mas a gente sabe que pelas dimensões físicas
uma parte desse tipo de material ele penetra na pele e ele vai para corrente sanguínea consequências ninguém sabe por enquanto é mesma coisa que o estudo dos besta o problema da silicone né que ele só vai se manifestar né os problemas de silicose depois de 20 30 anos de Exposição esse tipo de material então a gente não sabe como a nanotecnologia é muito recente e o uso desse tipo de material é muito recente a gente não sabe as consequências que isso pode causar na gente mas vocês como universitários aí né conhecendo os materiais conhecendo as
propriedades dos materiais conhecendo Que tipo de efeito isso pode causar e esse tipo de nanotecnologia ele está sendo muito utilizado hoje em cosméticos que a gente tem o uso e hidratação medicamentos conhecer o princípio como ele atua o que que ele faz Que tipo de reação ele pode causar na gente são coisas importantes para fazer e para estudar e para pensar na hora de fazer uso de um produto ou não [Música] [Música]
