Rio Info 2013 Cidades Inteligentes O Rio Como Cluster de Nanotecnologia Palestrante: Patrícia Lustosa

1. O RIO COMO CLUSTER DE
NANOTECNOLOGIA
PATRÍCIA LUSTOZA DE SOUZA
LabSem/PUC-Rio
INCT – DISSE
LabDIS - SisNANO

2. O QUE É NANOTECNOLOGIA?
• Tecnologia na escala nanométrica (um
bilionésimo do metro ou 100.000 vezes menor
que um fio de cabelo).
• Nanotecnologia é fundamentada na
habilidade de se manipular átomos individuais
e moléculas para produzir materiais nano-
estruturados e objetos sub-micrométricos que
tem aplicações no mundo real.

4. Prêmio Nobel
• 1981 G. Binnig e H. Rohrer criam o microscópio de tunelamento “Scanning
Tunneling Microscope" (STM), que pode mostrar a imagem de átomos
individuais, e recebem o Prêmio Nobel de Física em 1986.

5. POR QUE NANOTECNOLOGIA?

6. POR QUE NANOTECNOLOGIA?
Multidisciplinar Novos efeitos aparecem
nessa escala
Biologia
Nanotecnologia
Química Física
Informática MedicinaEngenharias
"I want people who are very deep in their
discipline and can talk to each other." Stan
Williams, Director, Quantum Science
Research, Hewlett Packard

7. POR QUE NANOTECNOLOGIA?
• É bastante provável que na história do pensamento humano os
desenvolvimentos mais fecundos ocorram, não raro, naqueles pontos
para onde convergem duas linhas diversas de pensamento. Essas linhas
talvez possuam raízes em segmentos bastante distintos da cultura
humana, em tempos diversos, em diferentes ambientes culturais ou em
tradições religiosas distintas. Dessa forma, se realmente chegam a um
ponto de encontro - isto é, se chegam a se relacionar mutuamente de tal
forma que se verifique uma interação real -, podemos esperar novos e
interessantes desenvolvimentos a partir dessa convergência.
Werner Heisenberg

8. • A fronteira entre as diferentes áreas do
conhecimento é onde a inovação tem maior
chance.
• A multidisciplinaridade é intrínseca à
nanotecnologia.
• Portanto, a nanotecnologia é um terreno fértil
para a inovação
POR QUE NANOTECNOLOGIA?

9. CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA
Um conjunto de grupos trabalhando em
diferentes projetos de nanotecnologia
• Bionanotecnologia
• Nanoeletrônica
• Fotônica
• Nanometrologia
• Nanomateriais
• Nanoinformática

10. NANOINFORMÁTICA
• Nanoinformatics is the science
and practice of determining
which information is relevant to
the nanoscale
science, developing and
implementing effective
mechanisms for
collecting, validating, storing, shar
ing, analyzing and applying the
information.
• Applied Computational Methods:
Computational
Intelligence, Optimization, Data
Mining & Machine Learning.
http://www.internano.org/nanoinformatics/

11. ÁREAS DE APLICAÇÃO DE
NANOTECNOLOGIA
• monitoramento ambiental
• purificação da água
• drug delivery
• nanodispositivos eletrônicos e optoeletrônicos
• implantes médicos
• materiais plásticos e cerâmicos
• catalisadores
• lubrificantes
• trajes militares
• próteses
• ferramentas

12. O RIO DE JANEIRO É UM
CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA
• CBPF
• CTEx
• FIOCRUZ
• IME
• INT
• PUC-RIO
• UERJ
• UFRJ

13. O RIO DE JANEIRO É UM
CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA
INSTITUTO NACIONAL DE NANODISPOSITIVOS
SEMICONDUTORES INCT-DISSE
CTEx PUC-Rio UFRJ
Outras instituições do DISSE
estão fora do Rio

14. O RIO DE JANEIRO É UM
CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA
Sistema Nacional de Laboratórios em Nanotecnologias
SisNANO
Laboratórios Estratégicos(8) Laboratórios Associados (18)
• CENANO, INT LabEngNano, COPPE – UFRJ
• LABNANO, CBPF LabDIS, PUC-Rio
...porém desordenado

15. O RIO COMO UM CLUSTER DE
NANOTECNOLOGIA ORDENADO
PENSANDO A CIDADE
PESQUISA DIRECIONADA
Possíveis áreas de atuação de interesse para a cidade
• Fotodetectores de infravermelho para controle ambiental, segurança,
medicina e comunicação no espaço livre.
• Células fotovoltaicas orgânicas e inorgânicas
• Baterias para armazenamento de energia
• Purificação da água
• LEDs para diminuição de consumo de energia
• Monitoramento de alimentos
• Tratamento de lixo
• Nanomedicina
• Difusão da nanotecnologia para a sociedade (museus, escolas, feiras)

16. Comunicação no espaço livre

17. Controle de vazamento de gases
Quantum Cascade Laser
Detector
Equipamento industrial

18. Visão IV

19. 300 K ≈ 10 m
700 K
Turbina:
Contramedida:
2000 K ≈ 1 m
≈ 4 m

20. Fotodetectores de infravermelho
• Produção do material
• Fabricação do dispositivo
• Integração
• Utilização em equipamentos
• Difusão e popularização da área

21. Produção do material
semicondutor nanoestruturado
400nm

22. Fabricação do dispositivo

23. Integração
ROIC para detectores no infravermelho

24. Equipamento para detecção de CO2
Guilherme Torelly – Prêmio da Mostra PUC-Rio em Inovação, 2013

25. Difusão científica
Kit “Vendo o invisível”
Video sobre o infravermelho

26. Células solares

27. Células solares múltiplas
-
Ge
Ga0.97In0.03As
Ga0.51In0.49P
1. Cell
2. Cell
3. Cell

28. Células solares com
nanoestruturas

29. O RIO DE JANEIRO É UM CLUSTER DE
NANOTECNOLOGIA
O RIO DE JANEIRO PODE VIR A SER
UM CLUSTER DE NANOTECNOLOGIA
ORDENADO, FOCADO.....
.........PENSANDO A CIDADE

30. MUITO OBRIGADA
www.disse.org.br
www.labsem.cetuc.puc-rio.brwww.puc-rio.br/labdis